V Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2013

Введение

Потребление энергии, как во всем мире, так и в России, имеет значительный процент, прежде всего, для снабжения теплотой инженерных систем зданий и сооружений. Основными среди затрат на коммунально-бытовые нужды (отопление, вентиляция, горячее водоснабжение, кондиционирование воздуха) являются затраты на отопление. Это объясняется условиями эксплуатации зданий в отопительный период на большей части территории России, что связано с разницей между теплопотерями здания и тепловыделениями в нем. Для поддержания заданных температурных параметров, помещения оборудуются отопительными системами [2].

При проектировании систем отопления, необходимо учитывать следующие требования [2]:

-поддержание заданной температуры воздуха и внутренних поверхностей ограждений помещения во времени, в плане и по высоте при допустимой подвижности воздуха, ограничение температуры на поверхности отопительных приборов;

-эффективность действия в течение всего периода работы, надежность и техническое совершенство, безопасность и бесшумность работы;

-оптимальные капитальные вложения, экономичный расход тепловой энергии при эксплуатации;

-соответствие интерьеру помещения, компактность, увязка со строительными конструкциями и сроком строительства здания;

-минимальное число унифицированных узлов и деталей, механизация их изготовления, сокращение трудовых затрат и ручного труда при монтаже.

В последние годы ставится остро вопрос о внедрении современных энергосберегающих технологий, причиной которого является значительное увеличение стоимости добычи и транспортировки топливно-энергетических ресурсов.

Поэтому выбор схемы системы отопления и применяемого оборудования значительно сказывается на последующих затратах источников тепла. Во многих домах, эксплуатируются системы отопления низкой энергоэффективности, которые требуют применения мероприятий по энергосбережению [5].

Целью данного исследования является поиск рационального способа реконструкции существующего отопительного оборудования системы отопления жилого 14-ти этажного дома, наиболее полно отвечающей всем требованиям энергетической эффективности, в частности по учету и сбережению тепла.

Исходные данные

1. Наименование объекта - жилой 14-ти этажный дом со встроенными помещениями;

2. Система отопления:

а) для встроенных помещений - вертикальная, двухтрубная с нижней разводкой, с независимым подсоединением, с принудительной циркуляцией;

б) для жилого дома - вертикальная, однотрубная с верхней разводкой, без замыкающих участков, с независимым подсоединением, с принудительной циркуляцией;

3. Пункт строительства - г. Алексеевка Белгородской области;

4. Ориентация по сторонам света главного фасада - З;

5. Теплоснабжение от внешнего источника - ИТП;

6. Параметры теплоносителя - Т₁=95⁰С, Т₂=70⁰С;

Климатические данные г. Алексеевка

Таблица 1.1

Наименование расчётной величины	Обозначение, единица измерения	Значение характеристики
1	2	3
1. Средняя температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92	t 5сн , оС	-23
2. Средняя температура за отопительный период	t сот..пер , оС	-1,9
3. Продолжительность отопительного периода	z от.пер , сут	191

1. Описание существующей схемы системы отопления

Теплоснабжение жилой части здания осуществляется по независимой схеме подключения. В квартирах эксплуатировалась вертикальная, однотрубная, с подключением приборов без замыкающего участка, с верхней разводкой и принудительной циркуляцией.

В процессе эксплуатации выявились различные недостатки данной системы и отопительных приборов. Так как система отопления с верхней разводкой и без замыкающих участков, то к радиаторам конвекторного типа на нижних этажах поступал уже остывший теплоноситель (вода), температура которого влияет на теплоотдачу прибора. Кроме того, однотрубные системы отопления мало пригодны для индивидуального регулирования с целью получения экономии тепла, так как не обладают достаточной гидравлической и тепловой устойчивостью. Отсутствие регулировки отдачи теплоты конвектором создают неудобства в плане создания подходящего температурного комфорта в каждой комнате и квартире в целом. Многими жильцами установленные конвекторы типа «Универсал», из-за малой отдачи теплового потока, были несанкционированно заменены на алюминиевые радиаторы. Этот тип отопительных приборов обладает рядом преимуществ: малый вес, высокая теплоотдача, легкость регулировки при помощи термостатических головок и привлекательный дизайн.

В виду замены некоторых отопительных приборов, изменилась гидравлическая устойчивость системы, что привело к распределению теплоносителя не соответствующему расчетам. Так же причинами санирования отопительного оборудования в данном доме является невозможность индивидуальной регулировки и учета тепла.

2 Возможные варианты реконструкции системы отопления

Выбирая систему отопления, необходимо учитывать санитарно-гигиенические, экономические, строительные, монтажные и эксплуатационные требования [11]. Система отопления должна обеспечивать расчетную температуру и равномерное нагревание воздуха в течение всего отопительного периода, гидравлическую и тепловую устойчивость, взрывопожарную безопасность и доступность для очистки и ремонта. Система отопления, вид отопительных приборов и параметры теплоносителя предусматриваются в соответствии с объемно-планировочным решением и назначением здания приложению Б [15]

Рассмотрим для жилой части дома несколько вариантов схем систем отопления.

1. Однотрубная, вертикальная, с верхней разводкой, без замыкающих участков, с независимым подсоединением от ИТП и механической циркуляцией теплоносителя, с заменой конвекторов типа «Универсал» на алюминиевые радиаторы типа «Opera 500» [10] и металлических трубопроводов на металлопластиковые (рис.1), с применением радиаторных теплораспределителей.

Рис.1 Схема системы отопления вариант 1

Преимущества данной системы по отношению к используемой заключаются в следующем:

- установка однотипных радиаторов у всех потребителей;

- алюминиевые радиаторы имеют большую теплоотдачу, малый вес, привлекательный эстетичный вид, более инерционны;- возможность учета тепла, по средствам теплораспределителей.

Применение индивидуальных температурных регуляторов в данной системе невозможно из-за последующего изменения гидравлической и температурной устойчивости других квартир.

1. поквартирная система отопления многоэтажных зданий согласно пат. 2148755 Новосельцев Б.П. и др. [9]: данная СО (см. рис. 2) содержит разводящие магистрали сетевой воды, ИТП, подающий и обратный трубопроводы, сообщенные соответственно с вертикальными подающими и обратными стояками, к которым подключены поэтажные ветки с отопительными приборами и снабжена квартирным тепловым пунктом. Это системы, которые могут обслуживаться жителями квартиры без изменения гидравлического и теплового режима соседних квартир и обеспечить поквартирный учет расхода теплоты. Вследствие чего, повышается тепловой комфорт в жилых помещениях и экономия теплоты.

Рис.2 Схема системы отопления вариант 2 Рис.3 Схема системы отопления вариант 3

В такой системе отопления могут быть использованы отопительные приборы любого типа, удовлетворяющие соответствующим требованиям. Подающий вертикальный стояк выполнен в виде группы стояков 3, 4,5, 6,7. Количество горизонтальных веток определяется расчетом. Отметим, что подающие стояки 3,4,5,6,7 и обратный стояк1 расположены в одной квартире, что обеспечивает высокую гидравлическую и тепловую устойчивость СО многоэтажного здания, а, следовательно, эффективную работу СО. При количестве блоков равном количеству этажей получается система отопления, в которой естественное давление, возникающее от остывания воды в приборах, не будет влиять на гидравлическую и тепловую устойчивость.

1. Рассмотрим вариант поквартирной системы отопления, но уже двухтрубной. СО так же как и во 2 варианте имеет групповой подающий стояк и один обратный, расположенные диаметрально, с верхней разводкой подающей магистрали, ИТП, отопительные приборы подсоединены к горизонтальным раздающим и обратным ветвям и регулируются за счет установленных термостатических головок. В каждой квартире установлен индивидуальный счетчик тепла.

Данная система обладает большей гидравлической и тепловой устойчивостью, за счет затекания теплоносителя в приборы с температурой, практически, одинаковой, что в свою очередь уменьшает поверхность нагрева приборов. При таком конструктивном исполнении системы обеспечивается возможность ее ремонта, т.е. замена трубопроводов, запорно-регулирующей арматуры и отопительных приборов в каждой квартире без вскрытия конструкций пола и т.д. Но для этой СО отопления потребуется затратить больше трубопроводов и увеличить трудозатраты при монтаже, что приводит к удорожанию системы.

Рис.4 Схема системы отопления вариант 4 Рис.5 Схема системы отопления вариант 5

1. Рассмотрим поквартирную систему отопления, двухтрубную, имеющую групповой подающий и обратный стояк, расположенные на лестничной клетке, с верхней разводкой подающей магистрали, ИТП и подсоединением приборов к горизонтальным подающей и обратной веткам.

Для такой СО преимущества и недостатки схожи с 3 вариантом. Следует отметить, что подающие и обратные стояки прокладывают в специальных шахтах, расположенных на лестничных клетках. В монтажных шкафах размещают квартирные узлы ввода и учета тепла.

1. Двухтрубная, вертикальная СО с верхней разводкой подающей магистрали, независимым подсоединением к ИТП, механическая, с подключением радиаторов без замыкающих участков. Для индивидуального учета тепла, применяем теплораспределители.

В этом случае данная система обладает следующими преимуществами:

- возможность учета тепла;

- значительная гидравлическая и тепловая устойчивость, за счет малой разницы между температурами воды в отопительных приборах на верхнем и нижнем этажах;

- сокращение площади поверхности отдачи радиатора.

Недостатки:

- невозможность индивидуальной регулировки теплоотдачи отопительных приборов;

- увеличение количества трубопроводов;

- невозможность ремонта арматуры, трубопроводов, в каждой квартире без отключения подающего и обратного стояков по этажам.

1. Двухтрубная лучевая горизонтальная разводка, механическая с верхней разводкой подающей магистрали, ИТП в подвале здания, независимое подключение системы. На главном стояке каждого этажа располагаются коллекторы, подающий и обратный. От коллекторов подающие и обратные трубопроводы подводятся под полом или в стене к каждому радиатору на этаже.

Для такого типа схемы СО характерна гидравлическая и тепловая устойчивость, возможность индивидуальной регулировки теплоотдачи каждого отопительного, ремонт трубопровода, арматуры, радиатора независимо от работы других радиаторов в той же квартире, поквартирный учет тепла. Для монтажа и демонтажа трубопроводов потребуются значительные капиталовложения, так как раздающие и обратные ветки к каждому отопительному прибору проходят под полом, что усложняет задачу ремонта.

Рис.6 Схема системы отопления вариант 6

7) Схема поквартирного индивидуального отопления. Двухтрубная, горизонтальная, с подключением к индивидуальному котлу с механической циркуляцией.

Такая система отопления является очень удобной для потребителя, т.к. он обладает возможностью самостоятельной регулировки работы СО, теплоотдачи отопительных приборов и ремонта трубопроводов, радиаторов и арматуры, независимо от соседних квартир и тепловой сети. Данный вид СО потребует больших капиталовложений за счет применения индивидуального котельного и насосного оборудования.

Рис.7 Схема системы отопления вариант 7

3. Технические характеристики систем отопления

При проектировании необходимо учитывать архитектурные и конструктивные особенности здания, а также возможность обеспечения соответствующих условий эксплуатации системы отопления [4], однако часто главнейшими факторами выбора являются финансовые возможности заказчика и его предпочтения.

Однако, даже в случае невозможности обеспечения соответствующих условий эксплуатации самой прогрессивной системы, следует отдать предпочтение более надежной.

Надежность является важным показателем, определяющим потребительские свойства системы отопления. Под надежностью (безотказностью работы) системы понимается ее способность обеспечивать и поддерживать в обслуживаемом помещении требуемые значения параметров микроклимата, а под отказом – состояние, когда значения этих показателей вышли за заданные пределы [6].

Надежность является вероятностной характеристикой работы системы и зависит, в основном, от выбранной производительности систем и надежности работы оборудования:

Рсо = Рпр х Роб, (1)

где Рсо, Рпр, и Роб – надежность системы отопления, надежность выбора производительности системы, надежность работы оборудования соответственно.

Наряду с характеристикой надежности используют понятия гидравлической устойчивости (свойство пропорционально изменять расход теплоносителя при централизованном изменении его количества) и тепловой устойчивости (свойство системы пропорционально изменять теплоотдачу элементов при изменении какого-либо параметра или их сочетания) системы [1].

При проектировании следует соблюдать одно из правил [3]: для обеспечения необходимой тепловой и гидравлической устойчивости система отопления должна рассчитываться таким образом, чтобы значительная, иногда большая часть располагаемого в начале системы перепада давления срабатывалась на последнем участке циркуляционного кольца.

Снижение расхода теплоты в системах отопления может быть достигнуто за счет устранения весьма значительных перегревов помещений в результате применения более совершенной регулировочной арматуры и автоматически действующих приборов. Экономические показатели от внедрения мероприятий по повышению эффективности работы системы, в частности за счет её автоматизации, оценивается той экономией теплоты, которая при этом достигается [2].

Экономичность систем отопления может быть оценена величиной ее монтажных показателей – коэффициентов унификации и индустриальности [5]:

- коэффициент унификации характеризует степень сведения к минимуму числа типоразмеров деталей системы;

- коэффициент индустриальности характеризует степень сведения к минимуму числа типоразмеров деталей и общего количества деталей, приходящихся на характерную единицу системы отопления, например, количество приборов на один стояк, на одно помещение и т.п.

Коэффициент унификации У характеризует степень сведения к минимуму числа типоразмеров деталей СО и выражается формулой:

(2)

где N – число типоразмеров деталей системы отопления; - коэффициент, учитывающий преобладание количества деталей одного из типов над другим, т.е. представляет собой долю максимального количества деталей одного типа п_тах в общем числе деталей п системы отопления:

(3)

Коэффициент индустриальности И характеризует степень сведения к минимуму числа типоразмеров деталей N и общего количества деталей, приходящихся на характерную единицу системы отопления, например, количество приборов на один стояк, на одно помещение и т.п.

(4)

где П – количество характерных единиц (число нагревательных приборов на квартиру №2)

Таким образом, при проектировании или реконструкции систем отопления следует руководствоваться перечисленными сравнительными критериями, при этом необходимо стремиться к использованию технологий (оборудования) с возможностью индивидуального регулирования и учета потребления тепловой энергии.

4.Характеристика применяемого оборудования

В качестве отопительных приборов для выше указанных систем отопления применим алюминиевые блочные радиаторы марки “Opera500” [10], с монтажной высотой (межосевым расстоянием В) 500 мм. Общий вид представлен на рис.8

Рис.8 Общий вид алюминиевых

блочных радиаторов “Opera500”

Радиаторы «ОРЕRА» характеризуются целым рядом положительных

свойств:

- закруглённые кромки оребрения обеспечивают травмобезопасность прибора;

- малый вес, как и у всех приборов из алюминиевых сплавов, является весьма положительным фактором при транспортировке и монтаже приборов;

- низкая инерционность из-за свойств алюминиевых сплавом и малого объёма воды в колонке обеспечивает эффективную регулировку теплового потока;

- конструкция оребрения золовок радиаторов позволяет отклонять поток нагретого воздуха от стены, что улучшает комфорт в помещении, уменьшает его теплопотери;

Для регулировки теплоотдачи отопительных приборов необходимо применить термостатические головки.

Термостатическая головка предназначена для автоматического регулирования расхода теплоносителя через отопительный прибор в зависимости от температуры воздуха в помещении. Терморегулирующее устройство состоит из автоматической термостатической головки и клапана с механизмом закрытия открытия. В головке находится исполнительный механизм, воздействующий на клапан в зависимости от изменения температуры воздуха в помещении, и термостатический датчик, заполненный веществом, реагирующим на температурные колебания.

Рис.9 Общий вид термостатической Рис. 10 Конструкция металлопластиковой трубы

головки VT.T5000 “Valtec”

Применение такого вида оборудования для регулировки отдачи теплоты отопительным прибором целесообразно только для вариантов СО №2,3,4,6 и 7, для вариантов схем систем отопления №1 и5 регулировка теплоотдачи невозможна из-за конструктивных особенностей систем.

Трубы из металлопластика составляют из себя совокупность пяти слоев состоящих из металла и пластика, что кардинально отличает их по всем параметрам от простых металлических труб. Совокупность преимуществ металлопластиковых труб на лицо, гибкость труб - удобность при прокладке и монтаже, морозоустойчивы, не подвергаются коррозии под воздействием кислорода, внутренние стенки не подвергаются отложениями от теплоносителя, что снижает коэффициент трения, а, следовательно, потери давления. Имеют эстетический вид и не нуждаются в покраске.

Трубы представляют собой сложную конструкцию из пяти слоев:

- сшитый полиэтилен (REX или PE-RT);

- склеивающий слой для плотного соединения пластика и металла;

- сваренная внахлестку алюминиевая труба;

- склеивающий слой;

- сшитый полиэтилен.

Индивидуальный учет тепла в сочетании с индивидуальным регулированием в жилых домах дает возможность экономит тепловую энергию в квартирах и платить в соответствии с ее фактическим потреблением. Российская нормативно-законодательная база предусматривает два варианта организации индивидуального учета в жилых домах в зависимости от разводки труб систем отопления. При горизонтальной (поквартирной) разводке для индивидуального учета в большинстве случаев применяются поквартирные счетчики тепла, а в системах с вертикальной разводкой используются радиаторные счетчики-распределители. При этом в обоих случаях обязательным элементом является общедомовой счетчик тепла на отопление, по показаниям которого производятся расчеты с поставщиком тепловой энергии.

Квартирные теплосчетчики применяются для учета расхода тепла и энергии в жилом помещении (для вариантов систем отопления №2,3,4,6,7). Для счетчика, устанавливаемого в квартире, важными параметрами являются не только надежность и долговечность, но и его компактность.

Теплосчетчик ELF (внешний вид указан на рис. 11) является компактным измерительным прибором, в состав которого входят 2 датчика температуры PT-500, электронный вычислитель и тахометрический показатель.

Квартирные теплосчетчики предназначены для объектов с небольшой тепловой мощностью (от 0,3 до 85 кВт), где теплоносителем служит горячая вода. При этом вода должна соответствовать действующим требованиям СНиП.

Квартирные теплосчетчики ELF имеют одну особенность: они могут работать вместе с водосчетчиками, газовыми счетчиками, а также устройствами удаленного считывания информации, что важно для схем систем отопления с диаметральным расположением подающего и обратного стояков (варианты №2,3).

Виды данных теплосчетчика:

• текущие значения: расход тепла, объем воды, температура в обратном и подающем трубопроводе, мгновенный расход, мгновенная мощность.

• усредненные данные: период усреднения выбирается пользователем

• архивные данные (архивы по умолчанию): а) нет реестра; б) 24 часа - 32 реестра; в) месяц - 24 реестра; г) год - 6 реестров;

• данные о конфигурации прибора, коды ошибок.

Рис. 11 Внешний вид квартирного теплосчетчика ELF

Для вариантов систем отопления №1,5 применение поквартирного учета тепла с использованием теплосчетчика невозможно из-за конструктивных особенностей. В этом случае уместно применить распределитель тепла для каждого радиатора.

Радиаторные распределители тепла предназначены для организации поквартирного учета тепла в жилых зданиях с вертикальной разводкой системы отопления, когда через каждую квартиру проходит несколько отопительных стояков. Радиаторный теплораспределитель применяется для измерения не абсолютного, а относительного (пропорционального) количества тепловой энергии, отдаваемого поверхностью каждого отопительного прибора в системе отопления здания.

На основе показаний распределителей тепла и показаний общедомового счетчика тепла производится расчет абсолютной доли затрат каждого индивидуального потребителя (квартиры) в общедомовом потреблении тепловой энергии. Методика расчета индивидуальной доли потребления каждой квартиры утверждена Госстроем РФ (МДК 4–06.2004).

При расчете оплат по распределителям тепла необходимо учитывать радиаторные коэффициенты потому, что распределитель измеряет температуру поверхности радиатора в одной определенной точке. При одинаковой температуре на поверхности большого и маленького радиатора и при одной и той же температуре в комнате показания распределителей будут одинаковыми. Но большой отопительный прибор отдаст больше тепла. Чтобы учесть эту ситуацию, нужен радиаторный коэффициент. Каждая фирма - производитель имеет таблицы таких радиаторных коэффициентов для своих распределителей на все типы отопительных приборов. Измерение коэффициентов производится в сертификационных лабораториях, с которыми сотрудничают фирмы производители. Таблицы радиаторных коэффициентов включены в компьютерные программы для перерасчета оплат, и коэффициенты автоматически учитываются при расчете.

В течение всего месяца распределители регистрируют как долго и какая температура была у каждого радиатора, и преобразует эту информацию в единицы измерения, которые учитываются при составлении счета за отопление. Информация со всех распределителей теплозатрат с помощью радиосигнала передаётся в компьютер, т.е. информацию можно получать в отсутствии хозяев квартиры. Также это уменьшает возможность ошибки. После этого информация обрабатывается и выписываются счета за отопление.

INDIV-3 – это распределитель тепла с одним встроенным температурным датчиком. Температура поверхности радиатора измеряется датчиком 1 раз в 3 минуты. Температура воздуха в помещении является постоянной за-программированной величиной и соответствует нормативному значению 20 ºС.

Крепеж осуществляется на поверхности отопительного прибора без вмешательства в систему отопления. Крепежный комплект и место монтажа выбираются в соответствии с конструкцией поверхности отопительного прибора.

Технические характеристики:

- диапазон расчетных температур теплоносителя в системе отопления: 55–105 ºС;

- питание: литиевая батарея со сроком службы 11 лет;

- габаритные размеры: 40 х 76 х 25 мм

- точность измерений: в соответствии с требованиями европейского стандарта EN834;

- индикация показаний: 7-разрядный жидкокристаллический дисплей, визуальное считывание показаний, автоматическая смена 5 величин показаний в циклическом режиме: текущие показания; тест экрана; дата окончания расчетного периода; показания на конец предыдущего периода; контрольная сумма.

Рис.12 Внешний вид радиаторного теплораспределителя INDIV-3

Для варианта СО №6 с двухтрубной лучевой горизонтальной разводкой применяется коллекторная схема системы отопления, где достаточно полно реализуются все преимущества металлополимерных трубопроводов.

Трубы скрывают в конструкции пола, а коллекторы устанавливают в на лестничной клетке и помещают в шкафчик (рис.13). От коллекторов к каждому радиатору подводят трубы. Каждый отвод коллектора может быть снабжен своей запорной арматурой — шаровыми кранами, что позволяет в некоторых схемах отключить от циркуляции любой радиатор системы, никоим образом не влияя на работу других приборов отопления. Более того, каждый контур отопления, находящийся после коллекторов, это по сути самостоятельная система, которая может быть оборудована собственными насосами циркуляции, кранами и автоматикой.

Рис.13 Распределительный коллектор

Существует проблема образования газовых скоплений в системах водяного отопления, которая влечет за собой нарушение процесса нормальной циркуляции теплоносителя. Кроме того появление воздушных пробок в трубопроводах и отопительных приборах может вызвать разрыв струи и полное прекращение циркуляции. Этот процесс приводит к усилению коррозии стали и, как правило, сопровождается характерным шумом. Поэтому существует необходимость установки воздухоотводчиков.

Кран Маевского - это ручной воздухоотводчик, приспособление, которое предназначено для выпуска воздуха из системы отопления (обычно из радиатора). Устанавливаются такие краны в местах системы, конструктивно предрасположенных к нежелательной концентрации воздуха, т. е. на участках, где наиболее вероятно возникновение воздушных пробок. Кран представляет собой устройство, оснащенное резьбовым клапаном очень узкого диаметра, который регулируется вручную. Воздух из системы изгоняется вращательными движениями крана.

Для поквартирной системы отопления (вариант №7) устанавливается индивидуальный котел. В данном случае применим котел фирмы Baxi “Nuvola280i“ со встроенным циркуляционным насосом фирмы GRUNDFOS “UPS 25-40 180”. Насос соответствует характеристикам данной системы: Q=0,22 м³/ч, P=0,0068бар .

Технические характеристики насоса:

- электрическая мощность(1/2/3скорость)30/45/60Вт; максимальное рабочее давление -10 бар; температура от 25 до 110 °С; рекомендуемый подъем – 2,45 м; рекомендуемый расход -1,55 м3/ч; диаметр патрубков 25 мм; монтажная длина - 180 мм; вес – 2,6 кг.

5. Технико-экономическое сравнение вариантов реконструкции

Для сравнения вариантов СО, рассмотрим их технологические показатели для квартиры №2.

1. Индивидуальное регулирование теплоотдачи отопительного прибора.

Среди рассмотренных вариантов данным показателем не обладает вариант СО №1, ввиду своих конструктивных особенностей (см. рис.1);

1. Вариант узла учета тепла.

В УУТ №1 используется квартирный теплосчетчик. Применение такого типа узла учета тепловой энергии дает возможность потребителю отслеживать его затраты на отопление и, по средствам, индивидуальной регулировки теплоотдачи радиатором, экономить материальные средства.

В УУТ №2 используется радиаторный распределитель тепла, предназначенный для измерения относительного (пропорционального) количества тепловой энергии, отдаваемого поверхностью каждого отопительного прибора (радиатора) в системе отопления здания. На основе показаний распределителей тепла и общедомового счетчика тепла производится расчет доли потребленной тепловой энергии отдельным помещением (квартирой), в общедомовом потреблении тепловой энергии. При использовании данной схемы УУТ потребителю предоставляется возможность отслеживать только относительные затраты на тепловую энергию, т.к. все показания распределителей сравнивают с общедомовым счетчиком и разность делится между всеми потребителями.

1. Потери давления в системе играют важную роль в экономии электроэнергии, так для компенсации больших потерь давления необходим мощный насос, а, следовательно, больше затрат на электроэнергию;

2. Коэффициент унификации [7].

Индустриальность систем отопления может быть оценена величиной ее монтажных показателей – коэффициента унификации У икоэффициента индустриальности И.

Вариант СО№1.

N=9, п=28, п_тах=12, =0,43,П=6,У=16,3, И=2,38.

Вариант СО№2.

N=24, п=61, п_тах=6, =0,1,П=6,У=4,4, И=0,4.

Вариант СО№3.

N=24, п=87, п_тах=6, =0,07,П=6,У=4,28, И=0,28.

Вариант СО№4.

N=28, п=91, п_тах=6, =0,059,П=6,У=4,24, И=0,24.

Вариант СО№5.

N=11, п=60, п_тах=24, =0,4,П=6,У=13,2, И=0,9.

Вариант СО№6.

N=28, п=69, п_тах=10, =0,14,П=6,У=3,98, И=0,31.

Вариант СО№7.

N=26, п=67, п_тах=6, =0,089,П=6,У=4,05, И=0,34.

1. Независимость текущего поквартирного ремонта оборудования является важным показателем систем, так как имея такую возможность потребитель может производить квартирный ремонт отопительного оборудования, не предоставляя при этом неудобств другим потребителям этого дома.

2. Оценка ориентировочной стоимости материала.

Таблица 1

№ п/п	Наименование и техн. характеристика	Тип, марка, обозначение док.	Ед. изм.	Кол-во	Цена, руб.	Всего, руб.
Вариант СО №1
1	Труба металлопластиковая Ø20	VALTEC	пог.м	22,02	53,14	1170,1428
2	Радиатор алюминиевый секционный	OPERA 500	секц.	58	332,6	19292,54
4	Радиаторный распределитель тепла	INDIV-3, Danfoss	шт.	6	780	4680
						25142,683
Вариант СО №2
1	Труба металлопластиковая Ø40	VALTEC	пог.м	3,2	344,2	1101,408
2	Труба металлопластиковая Ø25	VALTEC	пог.м	3,05	94,94	289,567
3	Труба металлопластиковая Ø20	VALTEC	пог.м	27,51	53,14	1461,6157
4	Радиатор алюминиевый секционный	OPERA 500	секц.	44	332,6	14635,72
5	Головка термостатическая, жидкостная, 6.5-28°C	VT.T5000,VALTEC	шт.	6	631	3786
6	Кран шаровый "VT ВАSE" 3/4" В-В барашк.ручка VT.217		шт.	10	258,9	2589,1
7	Теплосчетчик	ELF-20	шт.	1	5795	5795
8	Комплект присоединилей		шт.	1	121	121
9	Кран по типу Маевского (воздухоотводчик) 1/2" ручной Emmeti		шт.	6	36,45	218,7
						29998,111
Вариант СО №3
1	Труба металлопластиковая Ø40	VALTEC	пог.м	3,2	344,2	1101,408
2	Труба металлопластиковая Ø25	VALTEC	пог.м	3,05	94,94	289,567
3	Труба металлопластиковая Ø20	VALTEC	пог.м	27,51	53,14	1461,6157
4	Труба металлопластиковая Ø20	VALTEC	пог.м	27,51	53,14	1461,6157
5	Радиатор алюминиевый секционный	OPERA 500	секц.	42	332,6	13970,46
Продолжение табл. 1
6	Головка термостатическая, жидкостная, 6.5-28°C	VT.T5000, VALTEC	шт.	6	631	3786
7	Кран шаровый "VT ВАSE" 3/4" В-В барашк.ручка VT.217		шт.	10	258,9	2589,1
8	Теплосчетчик	ELF-20	шт.	1	5795	5795
9	Комплект присоединилей	Apator-Powogaz	шт.	1	121	121
10	Кран по типу Маевского (воздухоотводчик) 1/2" ручной Emmeti		шт.	6	36,45	218,7
30794,466
Вариант СО №4
1	Труба металлопластиковая Ø32	VALTEC	пог.м	6,25	139	868,4375
2	Труба металлопластиковая Ø20	VALTEC	пог.м	91,31	53,14	4852,2134
3	Радиатор алюминиевый секционный	OPERA 500	секц.	42	332,6	13970,46
4	Головка термостатическая, жидкостная, 6.5-28°C	VT.T5000, VALTEC	шт.	6	631	3786
5	Кран шаровый "VT ВАSE" 3/4" В-В барашк.ручка VT.217		шт.	10	258,9	2589,1
6	Теплосчетчик	ELF-20	шт.	1	5795	5795
7	Комплект присоединилей	Apator-Powogaz	шт.	1	121	121
8	Кран по типу Маевского (воздухоотводчик) 1/2" ручной Emmeti		шт.	6	36,45	218,7
						32200,911
Вариант СО №5
1	Труба металлопластиковая Ø20	VALTEC	пог.м	42,42	53,14	2254,1988
	Кран шаровый "VT ВАSE" 3/4" В-В барашк.ручка VT.217		шт.	6	258,9	1553,46
2	Радиатор алюминиевый секционный	OPERA 500	секц.	58	332,6	19292,54
3	Головка термостатическая, жидкостная, 6.5-28°C	VT.T5000, VALTEC	шт.	6	631	3786
4	Радиаторный распределитель тепла	INDIV-3, Danfoss	шт.	6	780	4680
						31566,199
Вариант СО №6
1	Труба металлопластиковая Ø20	VALTEC	пог.м	189,3	53,14	10061,262
2	Радиатор алюминиевый секционный	OPERA 500	секц.	42	332,6	13970,46
3	Головка термостатическая, жидкостная, 6.5-28°C	VT.T5000, VALTEC	шт.	6	631	3786
4	Теплосчетчик	ELF-20	шт.	1	5795	5795
5	Комплект присоединилей	Apator-Powogaz	шт.	1	121	121
6	Кран шаровый "VT ВАSE" 3/4" В-В барашк.ручка VT.217		шт.	5	258,9	1294,55
7	Коллектор распределительный VALTEC	VTc.500.NE.060503, 1", 3 х 3/4", "евроконус"	шт.	2	496	992
8	Кронштейн для коллектора 3/4"		шт.	1	110	109,95
9	Шкаф распределительный (встроенный)		шт.	1	2337	2336,5
10	Кран по типу Маевского (воздухоотводчик) 1/2" ручной Emmeti		шт.	6	36,45	218,7
11	Воздухоотводчик автоматич.	Danfoss	шт.	1	270	270
12	Вентиль запорный прямой		шт.	2	508	1016
13	Клапан обратный		шт.	2	100	200
						40171,4
Вариант СО №7
1	Труба металлопластиковая Ø20	VALTEC	пог.м	65,05	53,14	3456,4913
2	Радиатор алюминиевый секционный	OPERA 500	секц.	42	332,6	13970,46
3	Головка термостатическая, жидкостная, 6.5-28°C	VT.T5000 ,VALTEC	шт.	6	631	3786
4	Кран шаровый "VT ВАSE" 3/4" В-В барашк.ручка VT.217		шт.	8	258,9	2071,28
5	Котел газовый	Baxi NUVOLA 280 i	шт.	1	48000	48000
6	Насос циркуляционный	GRUNDFOS UPS 25-40 180	шт.	1	3960	3960
						75244,231

Таблица 2

Рассмотрев возможные варианты систем отопления жилой части 14-ти этажного дома, для реконструкции отопительного оборудования принимаем вариант №2. Данная система обладает рядом преимуществ по сравнению с другими рассмотренными выше системами. Возможность индивидуального регулирования теплоотдачи отопительных приборов, поквартирного учета тепла, гидравлическая и тепловая устойчивость системы, независимый ремонт оборудования, низкая стоимость материалов.

Основные выводы

По результатам проведенного исследования в качестве рациональной системы для реконструкции отопительного оборудования 14-ти этажного жилого дома принята поквартирная система отопления. Данная СО имеет верхнюю разводку подающей магистрали, расположенную на чердаке здания, подающий и обратный трубопроводы сообщены, соответственно, с подающими и обратными стояками, к которым осуществляется подключение разводящих поэтажных веток. Отопительные приборы оснащены индивидуальными термостатическими головками, на вводе в квартиру установлен поквартирный теплосчетчик. Теплоснабжение здания осуществляется посредством автоматизированного ИТП с подключением к теплосети по независимой схеме.

В результате применения такой системы отопления мы имеем возможность индивидуального регулирования теплоотдачи отопительных приборов, а также учитывать и экономить тепловую энергию.

Стоимость единицы объема составила 0,21 тыс.руб/м³, трудоемкость реконструкции системы отопления 234,3 чел.-дн., производительность труда (выработка) составляет 19,2 тыс.руб./чел.-дн. Нормативный срок выполнения работ равен 45 дней, а проектируемый 36,5 дней. Экономия от снижения себестоимости строительно-монтажных работ в результате ускорения строительства равна 61, 18 тыс. руб., что составляет 50% от накладных расходов.

Таким образом, произведенные экономические и технологические расчеты указывают на целесообразность применения данной схемы системы отопления.

Список используемой литературы

1. Богословский В.Н., Копьев С.Ф., Друский Л.И. и др. Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства. В 2-х ч. Под ред. И.Г. Староверова. Изд. 3-е, перераб. и доп. Ч. 1. Отопление, водопровод, канализация. - М.: Стройиздат, 1975.- 429 с.

2. Богословский В.Н., Сканави А.Н. Отопление: Уч. Для вузов.-М.: Стройиздат, 1991. - 735с.

3. ГОСТ 21.602.79 СПДС Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Рабочие чертежи / Госстрой СССР. М.: Изд-во, 1980 – 16 с.

4. ГОСТ 30494-96 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях. / Госстрой России. – М.: ФГУП ЦПП, 2003.

5. Еремкин А.И., Королева Т.И., Данилин Г.В и др. Экономическая эффективность энергосбережении в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха: Учеб. пособие. – М.: Издательство Ассоциация строительных вузов, 2008 – 184 с.

6. Малявина Е.Г. Теплопотери здания: справочное пособие / Е.Г. Малявина.- М.: АВОК-ПРЕСС, 2007. - 144с.

7. Одельский Э.Х., Каган Л.И., Кирзнер Л.Х. Расчет систем центрального отопления и вентиляции на электронных вычислительных машинах: Учебно-вспомогательное пособие. – Минск: «Высшэйш. Школа», 1974 – 240 с.

8. Орлов Г.Г., Булыгин В.И, Виноградов Д.В. и др. Инженерные решения по охране труда в строительстве. Под. ред. Г.Г. Орлова. - М.: Стройиздат, 1985. – 278с.

9. Пат. 2148755 Российская Федерация: МПК F24D3/02 Система отопления, преимущественно многоэтажных зданий: Новосельцев Б.П., Ходырев В.Ф., Шафеева Е.Б.; заявитель и патентообладатель Воронежская государственная архитектурно - строительная академия, ЗАО «Воронежское монтажное управление - 2». № 98121279/06, заявл. 23.11.1998; опубл. 10.05.2000.

10. Сасин В.И., Бершидский Г.А, Прокопенко Т.Н. и Кушнир В.Д. Рекомендации по применению алюминиевых блочных радиаторов «OPERA» фирмы «ROVALL». Под ред. Сасина В.И. – М.: НИИсантехники, 200 – 41с.

11. Сканави А.Н., Махов Л.М. Отопление: учебник для вузов. – М.: Изд-во АСВ, 2002. – 576 с.

12. СНиП 23-01-99 Строительная климатология / Госстрой России. – М.: ФГУП ЦПП, 2003.

13. СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий / Госстрой России. – М.: ФГУП ЦПП, 2004.

14. СНиП 2.04.05-91* Отопление, вентиляция и кондиционирование / Госстрой России. – М.: Промстройпроект, 2002.

15. СНиП 41.01-2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха / Госстрой России. – М.: ФГУП ЦПП, 2004.

16. СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий / Госстрой России. – М.: ФГУП ЦПП, 2004.

17. Чеченина А. В., Дронова Г. Л. Экономика систем теплогазоснабжения

и вентиляции: Учеб. пособие – Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2006. – 120.

1. Яхонтов Ю. К. Автоматизация технических систем.— Л.: ВИКИ им. А. Ф. Можайского, 1976.

2. Яковлев С.В. Инженерное оборудование зданий и сооружений: Энциклопедия. – М: Стройиздат, 1994 -512 с.

Код для цитирования: Скопировать