Диплом проектирование системы электроснабжения коттеджа

№ П-П

Формат

       ОБОЗНАЧЕНИЕ

                          НАИМЕНОВАНИЕ

Кол-во листов

Приме­чание

Документация общая

1

А4

ТВГС.OВИД.00.000 ПЗ

Пояснительная записка

80

2

А1

ТВГС.OВИД.01.000 ПЗ

Чертеж общего вида

1

3

А1

ТВГС.OВИД.02.000 ПЗ

План первого этажа

1

4

А1

ТВГС.OВИД.03.000 ПЗ

План второго этажа

1

5

А1

ТВГС.OВИД.04.000 ПЗ

План мансарды, аксонометрическая схема

1

систем вентиляции

6

А1

ТВГС.OВИД.05.000 ПЗ

Аксонометрическая схема системы

1

отопления

7

А1

ТВГС.OВИД.06.000 ПЗ

Схема обвязки котлов

1

8

А1

ТВГС.OВИД.07.000 ПЗ

Схема автоматики котлов

1

9

А1

ТВГС.OВИД.08.000 ПЗ

Расчетная схема параметры наружной и

внутренней сети

1

10

А1

ТВГС.OВИД.09.000 ПЗ

Устройство защитного отключения

1

11

А1

ТВГС.OВИД.10.000 ПЗ

Техникоэкономический расчет

1

                                          ТВГС.ОВИД.00.000.ПД

Изм

Лист

До кум.

Подп.

Дата

Разработал

Шайхутдинов

Энергоснабжение

Лит.

Лист

Листов

Проверил

индивидуального жилого дома в

1

1

пригороде г. Нижневартовска  с

ЧГАУ ЭЛССO

Н.котр.

разработкой систем отопления и

        ГРУППА З-04

Утвердил

вентиляции

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

Пояснительная записка составляет 72 страницs текста, 8 иллюстраций, 19 таблиц. Графическая часть состоит из 10 листов формата А1.

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

1

Изм.

Лист

      № докум.

Подпись

Дата

Содержание

Введение                                                                                                                                                  7

1  Технико — экономическое обоснование темы дипломного проекта

1.1  Общая характеристика объекта                                                                                          9

1.2  Выбор источника теплоснабжения проектируемого дома                                               9

2 Данные для проектирования                                                                                                  11

3 Теплотехнический расчет наружных ограждений

3.1  Определение требуемого сопротивления                                                                         12

теплопередаче ограждающих конструкций здания

3.2 Теплотехнический расчет наружных ограждений (стен)                                                14

3.3  Теплотехнический расчет наружных ограждений                                                          15

(пол на первом этаже, перекрытие над мансардой)

3.4 Теплотехнический расчет световых проемов                                                                   17

3.5 Теплотехнический расчет наружных дверей                                                                    17

3.6 Тепловой баланс помещений здания в холодный период года                                       18

3.7 расход тепла на горячее водоснабжение                                                                           19

4 Отопление

4.1  Выбор котла                                                                                                                         25

4.2 Выбор системы отопления                                                                                                  27

4.3  Выбор и размещение отопительных приборов                                                                28

4.4 Выбор оборудования                                                                                                           30

5 Гидравлический расчет системы отопления

5.1  Гидравлический расчет главного циркуляционного котла                                             32

5.2 Гидравлический расчет второстепенных циркуляционных колец                                  37

6 Вентиляция

6.1  Общие положения                                                                                                               38             

6.2 расчет воздухообмена помещений                                                                                     39

6.3 Расчет естественного давления системы вентиляции                                                      41

    6.4 Расчет воздуховодов системы вентиляции                                                                        41                                      

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

2

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

6.5 Расположение дымоходов                                                                                                  46

7 Автоматика котлов                                                                                                                 47

8 Электроснабжение жилого дома

8.1  Определение расчетной электрической нагрузки на вводе                                           50

8.2 Выбор сечения проводов наружной сети 0,38 кВ                                                            50

8.3  Расчет внутренней сети 0,38 кВ                                                                                        53

9 Безопасность труда 

9.1  Общая характеристика                                                                                                       58     

9.2 Защитные мероприятия                                                                                                       58

9.3 Расчет эффективности заземляющего устройства                                                            59

9.4 Мероприятия по молниезащите                                                                                          60

9.5 Безопасность труда при монтаже и эксплуатации газового котла                                  61

9.6 Устройство защитного отключения                                                                                   63

10 Технико — экономический расчет

10.1  Составление сметы капитальных вложений                                                                 66

10.2 Сравнительный расчет вариантов                                                                                   67

Заключение                                                                                                                                70

Список литературы                                                                                                                   71

Приложение 1 Аксонометрическая схема системы отопления                                            73

Приложение 2 Схема автоматизации котла                                                                           74

Приложение 3 Расчет заземляющего устройства                                                                  75

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

3

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Введение

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

Улучшение благоустройства домов связано с оснащением их дополнительно к системам отопления и горячего водоснабжения комплексными тепловыми устройствами с элементами комфортного отдыха (суховоздушными саунами).

В связи с увеличением использования природного газа и жидкого топлива, а также электроэнергии существенно расширился ассортимент отопительных устройств для отопления индивидуальных домов (водогрейные котлы, воздушные и электрокалориферы и пр.).

На сегодняшний день в России проблема нерационального потребления тепловой энергии стала очевидной. В тоже время, имеется существенное разрегулирование между потребителями. Это приводит к тому, что потребление тепловой энергии растет, а у части потребителей ощущается ее недостаток. Как следствие, возникает задача строительства дополнительных источников тепла. Комплексным решением проблемы является автоматизация и учет тепла систем теплоснабжения.

Автоматизация диктуется жизненной необходимостью и требованиями строительных норм и правил (СНиП).

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

4

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Автоматизация решает несколько задач:

       обеспечение в разные периоды времени стабильных и комфортных температур воздуха в отапливаемых помещениях на уровнях, заданных самим потребителем;

  •     поддержание требуемой температуры горячей воды в системе горячего водоснабжения (ГВС);

  •     экономия тепловой энергии или топлива, а также средств, расходуемых на их оплату, которая достигается путем максимального использования для отопления «бесплатных» теплопоступлений в помещения от людей, освещения, солнечной радиации, электрических приборов и т.д., снижения температуры воздуха во временно неэксплуатируемых помещениях, а также температуры горячей воды в системе ГВС при длительном ее бездействии. При использовании средств автоматизации экономия теплоты или топлива оставляет не менее 20% от их годового расхода;

  •     упрощение систем теплоснабжения. Автоматизированная система не требует вмешательства человека для ее управления;

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

5

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

                           1 Технико — экономическое обоснование темы дипломного

                                                          проекта

             1.1                Общая характеристика объекта

          Проектируемый индивидуальный жилой дом расположен в лесостепной зоне, в пригороде города Нижневартовск. Поселок находится в 19 километрах от города.

         Сообщение с городом осуществляется по автомобильной дороге без покрытия и автомобильному шоссе.

          По климатическим показателям землепользование поселка относится к четвертому агроклиматическому району, который характеризуется, как умерено теплый, незначительно засушливый. Продолжительность периода с температурой выше 0 °С составляет 125- 130 дней, средняя продолжительность безморозного периода 105 дней. Средняя высота снежного покрова 25 сантиметров. За период вегетации выпадает около 270 миллиметров осадков, за год 320-340 миллиметров.

          Рельеф земель представляет собой слабоволнистую равнину с развитым микрорельефом. Равнинные и слегка повышенные участки заняты почвами черноземного типа, вершины возвышенностей неполноразвитыми черноземами, низины — солонцами.

         Землепользование приусадебного участка проектируемого жилого дома представлено единым земельным массивом общей площадью  в том числе площадь под зданием . Электроснабжение осуществляется по ВЛ 0,38 кВ от КТП 10/0,4 в двухстах метрах от участка. Теплоснабжение всех потребителей поселка производится от собственных автономных котельных, расположенных на территории каждого дома. Водоснабжение осуществляется из собственной водозаборной скважины, которая находится на территории участка.

        Водоотведение производится в автономную систему канализации с отведением сточных вод в накопитель. Газоснабжение производится централизованно от газораспределительной станции.

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

6

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

             1. 2 Выбор источника теплоснабжения проектируемого дома

          Для отопления малоэтажных домов в настоящее время применяют

водяное отопление с источниками теплоснабжения на жидком и газообразном топливе, а также электрические котлы.

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

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

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

      В связи с этим принимаем решение об установке в проектируемом жилом доме газовых котлов.

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

7

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

2 Данные для проектирования

        Строительные чертежи проектируемого объекта приведены в графической части проекта; главный фасад здания ориентирован на юг;

        Все помещения проектируемого дома, кроме гаража, относятся к жилым с постоянным пребыванием людей; установка технологического оборудования не предусмотрена.

       Проектируемый жилой дом представляет собой строение состоящее из двух этажей и мансарды. На первом этаже располагаются: кухня, столовая, кладовая, гараж, одна жилая комната, ванная комната, санузел, подсобное помещение в котором предполагается разместить котельную. Вход в дом расположен с северной стороны здания. Пол основной части здания расположен на отметке 0,000. Гараж занимает значительную часть первого этажа, уровень пола находится на отметке — 0, 600; ворота гаража выходят главный фасад здания; из гаража имеется выход в дом. Котельная находится на отметке -0,300, имеет отдельный вход. Второй этаж занимают жилые комнаты и совмещенных санузел; с южной и северной сторон расположены зимние сады с панорамным остеклением, площадью 7,5 м каждый. Мансарда представляет собой помещение без перегородок.

       В проектируемом жилом доме предполагается отапливать все жилые помещения в том числе зимние сады и мансарду. В гараж систему отопления предлагается не проводить, а оснастить его калориферной установкой которая будет включатся в работу по мере необходимости.

      Расчетная температура наружного воздуха для Нижневартовска -34 С.

     Для отопления проектируемого объекта применяется местная система отопления с установкой газовых котлов.

    Теплоперенос в данной системе отопления осуществляется теплоносителем -водой.          Циркуляция теплоносителя — принудительная. Тепловой режим здания -постоянный.

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

8

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

                   3 Теплотехнический расчет наружных ограждений

3.1 Определение требуемого сопротивления теплопередаче ограэкдающих конструкций здания.

        Для расчета теплопотерь необходимо иметь данные о конструкциях ограждений и их теплотехнических и теплозащитных качествах.

       Теплотехнические качества ограждений принято характеризовать величиной сопротивления теплопередаче . Правильно выбранная конструкция ограждения и строго обоснованная величина его сопротивления теплопередаче обеспечивают требуемый микроклимат и экономичность конструкции здания. Теплотехнический расчет проводится для всех наружных ограждений (стен, покрытий, полов, окон, дверей). Расчет производится для холодного периода года с учетом района строительства, условий эксплуатации, назначения здания и санитарно-гигиенических требований, предъявляемых к ограждающим конструкциям и помещению, согласно СНиП II-3-79.

     3.1.1 Теплотехнический расчет выполнен для холодного периода года. Конструктивные решения принятых наружных ограждающих конструкций должны обеспечить необходимые санитарно-гигиенические и комфортные условия микроклимата. Для этого определяется требуемое сопротивление теплопередаче, ()/Вт, по формуле:

где tB — расчетная температура внутреннего воздуха, С, принимаемая по нормам проектирования соответствующих зданий, (ГОСТ 12.1.005-88) [1, табл.1];

      tH — расчетная наружная температура холодного периода, °С, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 [2, табл.1];

      n — коэффициент, принимаемой в зависимости от положения наружных ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху по [3, табл.3]

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

9

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

— нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности наружной ограждающей конструкции, °С, по [3, табл.2];

— коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждения, Вт/(м2-°С), по [3, табл.4].

3.1.2     Градусо-сутки, °Ссут, отопительного периода (ГСОП) следует определять по формуле:

                                 ГСОП= (3.2)

где ton — средняя температура отопительного периода, °С, по [2, табл.1];

      Zon — продолжительность отопительного периода, сутки, по [2, табл.1];

3.1.3  Предварительная толщина слоя утеплителя определяется по формуле:

                             (3.3)

где — толщина отдельных слоев ограждающей конструкции, м;

коэффициент теплопроводности отдельных слоев ограждающей конструкции, Вт/(м-°С), по [3, табл.3];

,- — коэффициент теплопроводности утепляющего слоя, Вт/(м*°С), по [3, табл.3];

— коэффициент теплопередачи наружной поверхности ограждения, Вт/(м2-°С), по [3, табл.6];

r — коэффициент теплотехнической однородности [3, табл.9].

3.1.4  Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций определяется в зависимости от полученного значения ГСОП и типа здания или помещения, соответствующее высоким теплозащитным свойствам R0np, Вт/( -°С)

по [1, табл.6]

3.1.5   После выбора общей толщины конструкции, м, и толщины слоя утеплителя , м, уточняем фактическое общее сопротивление теплопередаче ,

( -°С)/Вт, для всех слоев ограждения по формуле:

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

10

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

                                                                                                           (3.4)

      и проверяем условие

                                                                                                                  (3.5)

3.1.6 Коэффициент теплопередачи принятого ограждения стены к, Вт/(м2-°С), определяем из уравнения:

                                                                                                                                       (3.6)

3.2 Теплотехнический расчет наружных ограждений (стен)

                                                                          3.2.1 Ограждающая конструкция состоит из                                                                пяти        слоев,

                                                                                параметры которых, сведем в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 – Слои ограждающих конструкций (стен)

  №

слоя

Наименование материальных

Слоев ограждающих конструкций

Слоя,

  м

  Слоя,кг/

Расч. Коэф.,,

Вт/(

1

Наружная штукатурка

(цементно-песчаный раствор)

0,03

1800

0,76

0,93

2

Пенополистирол

0,0635

150

,038

0,038

3

Железобетон

0,323

2500

1,92

2,04

4

Внутренняя штукатурка

0,02

1600

0,7

0,81

5

Пенополистирол

0,0635

150

0,038

0,038

3.2.2 Первоначально определяем требуемое сопротивление теплопередаче по

формуле  (3.1)

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

11

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

3.2.3              По формуле (3.2) рассчитываем градусо-сутки отопительного периода (ГСОП)

                                       ГСОП= (20+7,3) • 218= 5951 Ссут

3.2.4    Величина    сопротивления    теплопередаче    ограждения    с    учетом энергосбережения Ronp, (м2*°С)/Вт по [3, табл. 1б] равна 3,5.

         Сравниваем R0Tp=l,55 и Roпp = 3,5 (м2*°С)/Вт и принимаем для дальнейших расчетов большее — Ronp.

3.2.5 Толщина утеплителя из пенополистирола = 0,127 м.

3.2.6  Уточняем общее фактическое сопротивление теплопередаче   для всех слоев ограждения по формуле (3.4)

Таким   образом,   условие   теплотехнического   расчета   выполнено,   так   как

                            (3,74>3,5).

3.2.6 Коэффициент теплопередачи для данной ограждающей конструкции определяем по формуле (3.6):

3.3 Теплотехнический расчет наружных ограждений (пол на первом

этаже и перекрытие над мансардой)

Выполняется аналогично изложенному выше расчету, с помощью программы Microsoft Excel и результаты расчета сведены в таблицу 3.4.

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

12

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

рис. 3.2 — конструкция пола первого этажа

Таблица 3.2 — Слои ограждающих конструкций пола на первом этаже

№ слоя

Наименование материальных слоев ограждающих конструкций

слоя,

м

слоя,

кг/м3

Расч. коф-т , Вт/(м° ·С)

парам. А

парам. Б

1

Ж/б плита без пустот

0,25

2500

1,92

2,04

2

Пароизолляция (битумная мастика)

0,003

1400

0,27

0,27

3

Утеплитель (маты минерало- ватные)

0,3

125

0,064

0,07

4

Стяжка (цементно — песчанный раствор)

0,05

1800

0,76

0,93

5

Паркет из дуба

0,025

700

0,35

0,41

Рис. 3.3 — конструкция перекрытия над мансардой

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

13

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Таблица 3.3 — Слои ограждающих конструкций перекрытия над мансардой

№ слоя

Наименование слоя

слоя, м

слоя, кг/м3

Расч. коф-т , Вт/(м ·°С)

парам.

   А

парам.

   Б

1

Гипсокартон

0,012

800

0,19

0,21

2

Гидроизоляция — пергамин

0,005

600

0,17

0,17

3

Утеплитель — прошивные маты

0,1

30

0,036

0,036

4

Гидроизоляция — пергамин

0,005

600

0,17

0,17

5

Наружная отделка -металлочерепица

0,05

7850

58

58

               3.4 Теплотехнический расчет световых проемов

Расчет и выбор конструкций заполнений световых проемов осуществляется в зависимости от района строительства и назначения помещения.

3.4.1    Требуемое сопротивление теплопередаче , 2·°С)/Вт, заполнений световых

проемов определяют в зависимости от величины ГСОП [3, табл.1б].

При ГСОП = 5951 °С сут — R0Tp= 0,6 (м2·°С)/Вт.

3.4.2  Для заполнения световых проемов выбираю трехслойные энергосберегающие стеклопакеты фирмы VELUX с приведенным сопротивлением = 0,7 (м2·°С)/Вт, что удовлетворяет условию >   (0,7> 0,6).

3.4.2    Коэффициент теплопередачи остекления ок определены по формуле (3.6).

Результаты расчета сведены в таблицу 3.4

                    3.5 Теплотехнический расчет наружных дверей

3.5.1 Требуемое сопротивление теплопередаче для наружных дверей должно быть не менее значения 0,6 для стен здания.

      Фактическое сопротивление теплопередаче принято тогда

                                                                                  (3.7

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

14

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

3.5.2    Коэффициент   теплопередачи    наружных   дверей    дв,    Вт/(м*°С),

определен по формуле (3.6). Результаты расчета сведены в таблицу 3.4.

Таблица 3.4 — Теплотехнический расчет наружных ограждений

Наименование ограждающей конструкции

Коэффициент n

Нормативный температурный перепад  tн,, °

Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности αв, Вт/(м²·°С)

Требуемое сопротивление теплоотдаче Rо.тр, ²··°С)

Средняя температура отопительного периода tоп , °С

Требуемое энергетическое сопротивление теплоотдаче Rо.эн, ²··°С)/Вт

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности αн, Вт/(м²·°С)

Коэффициент теплотехнической  однородности r

Фактическое сопротивление теплопередаче Rо.ф, ²··°С)/Вт

Коэффициент теплопередачи k,··°С)/Вт

Наружные

ограждения

(стены)

1

4

8,7

1,55

-7,3

3,5

23

0,7

3,7

0,27

Пол на первом

этаже

0,9

2

8,7

2,8

-7,3

4,6

17

0,9

5,1/4,7

0,2

Перекрытие над мансардой

1

3

8,7

2,07

-7,3

5,2

23

3,06

0,33

Световые проемы

0,6

0,7

1,4

Наружные двери

1

4

8,7

1,55

0,93

1,07

   3.6 Тепловой баланс помещений здания в холодный и теплый периоды

                 года.

3.6.1 Расчет теплопотерь через наружные ограждающие конструкции [1].

Ограждающие конструкции здания: стены, перекрытия, покрытия, полы, окна, двери защищают помещения от атмосферных воздействий. Однако под действием разности наружной и внутренней температур в теплый период года помещение перегревается, а в холодный период года теряет теплоту через свои ограждения.     Оно     охлаждается     также     холодным     наружным     воздухом,

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

15

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

проникающим    через    открываемые    двери,    неплотности    в    ограждающих конструкциях.

Потери тепла определяются для каждого отапливаемого помещения и лестничных клеток последовательно через отдельные ограждения и состоят из основных и добавочных тепло потерь.

Расчетная температура воздуха в помещении tBC для холодного периода должна соответствовать санитарно-гигиеническим требованиям, предъявляемым к данному помещению [4].

Расчетная зимняя температура tн, °C наружного воздуха зависит от климатических особенностей местности [5].

Расчет теплопотерь сведен в таблицу 3.5

3.7 Расход тепла на горячее водоснабжение

Определим среднечасовой поток теплоты    кВт:

                        = 1,16                                                          (3.8)

где qTh — средний часовой расход горячей воды, м /ч.

                                                                                                               (3.9)

где расход воды в сутки на одного потребителя, принимаем 109 л/сут [8];

U — число потребителей, принимаем 5 человек;

qTh = 0,23 м3/ч;

tc — температура холодной воды подводимой к смесителю, принимаем +5 С;

К — коэффициент учитывающий потери теплоты трубами, принимаем 0,3 [8].

=17кВт

3.8 Полная потребность теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение каждой половины дома

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

16

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Изм.

№ помещения.

tB температура внутреннего воздуха, °С

наименование ограждения

ориентация

а*б, м2 размеры ограждения

Площадь А, м ²

tBtH  расчетная разность температур

n коэффициент

k — коэф. теплопередачи ограждения

основные теплопотери, Вт

Qo=k*A*(tв —tн)*n

Дополнительные теплопотери, Вт

1+ Σ β

теплопотери с учетом добавок

Qоб=Qo+(1+ Σ β)

Qu Расход теплоты на нагревание инфильтрующего воздуха, Вт

Qu=2,28*L* ρ*c(tв-tн)*kn

Бытовые тепловые выделения, Qб кВт Qб=10*Апола

Qполн полные теплопотери, Вт

Qполн= ΣQo + Qн- Qб

Лист

с учетом ориентации β1

при наличии двух и более стен β2

на открывание дверей βЗ

№ докум.

Шайхутдинов

Подпись

Дата

                          ТВГС.ОВИД.00.000.ЛЗ

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

101

16

НС

С

3,75*3,1

11,63

50

1

0,3

156,9

0,1

0,1

1,15

158,1

ТО

С

1,4*0,7

0,98

50

1

1,4

68,6

0,1

0,1

1,15

69,75

ДН

З

2,1 * 1,0

2,1

50

1

1,1

115,5

0,1

0,1

3,4

4,47

120

ПЛ

3,5 * 3,2

11,2

50

0,9

0,2

100,8

1

101,8

Итого

449,6

486,3

112

824

102

16

НС

С

3,75 * 3,1

11,63

50

1

0,3

156,9

0,1

0,1

1,15

158,1

ТО

С

1,4*0,7

0,98

50

1

1,4

68,6

0,1

0,1

1,15

69,75

ДН

В

2,1 * 1,0

2,1

50

1

1,1

115,5

0,1

0,1

3,4

4,52

120

ПЛ

3,5 * 3,2

11,2

50

0,9

0,2

100,8

1

101,8

Итого

449,7

486,3

112

824

103

20

ПЛ

3,5*4

14

54

0,9

0,2

136,1

1

137,1

140

-2,92

104

20

ПЛ

3,5 *4

14

54

0,9

0,2

136,1

1

137,1

140

-2,92

17

Лист

105

22

НС

С

3,25 * 3,4

11,05

56

1

0,3

167,1

0,1

0,1

1,15

168,2

Изм.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

  18

Лист

НС

З

4,4 * 3,4

14,96

56

1

0,3

226,2

0,1

0,1

1,1

227,3

ТО

З

1,4* 1,6

2,24

56

1

1,4

175,6

0,1

0,1

1,1

176,7

№ докум.

Шайхутдинов

ПЛ

3,9 * 2,75

10,73

56

0,9

0,2

108,1

1

109,1

Итого

681,3

1003

107,3

1577

106

22

НС

С

3,25 * 3,4

11,05

56

1

0,3

167,1

0,1

0,1

1,15

168,2

НС

В

4,4 * 3,4

14,96

56

1

0,3

226,2

0,1

0,1

1,15

227,3

Подпись

ТО

В

1,4* 1,6

2,24

56

1

1,4

175,6

0,1

0,1

1,15

176,8

ПЛ

3,9 * 2,75

10,73

56

0,9

0,2

108,1

1

109,1

Дата

Итого

681,4

1003

107,3

1577

107

20

НС

З

5,75 * 3,4

19,55

54

1

0,3

285

0,1

1,05

286,1

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

               ТГВС.ОВИД.00.000.ПЗ

НС

  Ю

3,25 * 3,4

11,05

54

1

0,3

161,1

       0

0,1

1,05

162,2

ТО

З

2,1 * 1,6

3,36

54

1

1,4

254

  0,1

1,05

255,1

ПЛ

7,5 * 2,75

20,63

54

0,9

0,2

200,5

1

201,5

Итого

904,8

1918

206,3

2616

108

20

НС

В

7,5 * 3,4

19,55

54

1

0,3

285

  0,1

1,1

286,1

НС

Ю

3,25 * 3,4

11,05

54

1

0,3

161,1

      0

0,1

1,05

162,2

ТО

В

2,1 * 1,6

3,36

54

1

1,4

254

  0,1

1,1

255,1

ПЛ

7,5 * 2,75

20,63

54

0,9

0,2

200,5

1

201,5

Итого

904,9

1918

206,3

2616

109

20

ПЛ

5,75 * 2,5

14,38

54

0,9

0,2

139,7

1

140,7

143,8

-3,03

ПО

20

ПЛ

5,75 * 2,5

14,38

54

0,9

0,2

139,7

1

140,7

143,8

-3,03

111

В гараже отопление не предусмотрено

112

В гараже отопление не предусмотрено

113

22

НС

З

1,0*3,4

3,4

56

1

0,3

51,41

0,1

0,1

1,1

52,51

НС

Ю

2,75 * 3,4

9,35

56

1

0,3

141,4

0

0,1

1,05

142,4

18

Лист

ТО

Ю

0,7 * 1,6

1,12

56

1

1,4

87,81

0

0,1

1,05

88,86

Изм.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

  18

Лист

НС

З

4,4 * 3,4

14,96

56

1

0,3

226,2

0,1

0,1

1,1

227,3

ТО

З

1,4* 1,6

2,24

56

1

1,4

175,6

0,1

0,1

1,1

176,7

№ докум.

Шайхутдинов

ПЛ

3,9 * 2,75

10,73

56

0,9

0,2

108,1

1

109,1

Итого

681,3

1003

107,3

1577

106

22

НС

С

3,25 * 3,4

11,05

56

1

0,3

167,1

0,1

0,1

1,15

168,2

НС

В

4,4 * 3,4

14,96

56

1

0,3

226,2

0,1

0,1

1,15

227,3

Подпись

ТО

В

1,4* 1,6

2,24

56

1

1,4

175,6

0,1

0,1

1,15

176,8

ПЛ

3,9 * 2,75

10,73

56

0,9

0,2

108,1

1

109,1

Дата

Итого

681,4

1003

107,3

1577

107

20

НС

З

5,75 * 3,4

19,55

54

1

0,3

285

0,1

1,05

286,1

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

               ТГВС.ОВИД.00.000.ПЗ

НС

  Ю

3,25 * 3,4

11,05

54

1

0,3

161,1

       0

0,1

1,05

162,2

ТО

З

2,1 * 1,6

3,36

54

1

1,4

254

  0,1

1,05

255,1

ПЛ

7,5 * 2,75

20,63

54

0,9

0,2

200,5

1

201,5

Итого

904,8

1918

206,3

2616

108

20

НС

В

7,5 * 3,4

19,55

54

1

0,3

285

  0,1

1,1

286,1

НС

Ю

3,25 * 3,4

11,05

54

1

0,3

161,1

      0

0,1

1,05

162,2

ТО

В

2,1 * 1,6

3,36

54

1

1,4

254

  0,1

1,1

255,1

ПЛ

7,5 * 2,75

20,63

54

0,9

0,2

200,5

1

201,5

Итого

904,9

1918

206,3

2616

109

20

ПЛ

5,75 * 2,5

14,38

54

0,9

0,2

139,7

1

140,7

143,8

-3,03

ПО

20

ПЛ

5,75 * 2,5

14,38

54

0,9

0,2

139,7

1

140,7

143,8

-3,03

111

В гараже отопление не предусмотрено

112

В гараже отопление не предусмотрено

113

22

НС

З

1,0*3,4

3,4

56

1

0,3

51,41

0,1

0,1

1,1

52,51

НС

Ю

2,75 * 3,4

9,35

56

1

0,3

141,4

0

0,1

1,05

142,4

21

Лист

ТО

Ю

0,7 * 1,6

1,12

56

1

1,4

87,81

0

0,1

1,05

88,86

Изм.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

211

22

НС

З

4,4*3,0

13,2

56

1

0,3

199,6

0,1

0,1

1,1

200,7

Лист

НС

Ю

3,0 * 3,0

9

56

1

0,3

136,1

0

0,1

1,05

137,1

№ докум.

  Шайхутдинов

НС

З

1,25*3,0

3,75

56

1

0,3

56,7

0,1

0,1

1,1

57,8

НС

Ю

2,75 * 3,0

8,25

56

1

0,3

124,7

0

0,1

1,05

125,8

ТО

Ю

1,4* 1,6

2,24

56

1

1,4

175,6

0

0,1

1,05

176,7

ТО

Ю

0,7 * 1,6

1,12

56

1

1,4

87,81

0

0,1

1,05

88,86

Подпись

Итого

786,9

1256

258,3

1785

212

22

НС

С

4,4 * 3,0

13,2

56

1

0,3

199,6

0,1

0,1

1,15

200,7

Дата

НС

Ю

3,0 * 3,0

9

56

1

0,3

136,1

0

0,1

1,05

137,1

НС

В

1,25 *3,0

3,75

56

1

0,3

56,7

0,1

0,1

1,15

57,85

                  ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

                                   ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

НС

Ю

2,75 * 3,0

8,25

56

1

0,3

124,7

0

0,1

1,05

125,8

ТО

Ю

1,4* 1,6

2,24

56

1

1,4

175,6

0

0,1

1,05

176,7

ТО

Ю

0,7* 1,6

1,12

56

1

1,4

87,81

0

0,1

1,05

88,86

Итого

787

1256

258,3

1785

213

22

ТО

З

1,5*3,0

4,5

56

1

1,4

352,8

0,1

0,1

1,1

353,9

ТО

С

3,65 * 3,0

10,95

56

1

1,4

858,5

0,1

0,1

1,15

859,6

Итого

1214

898,9

73

2039

214

22

ТО

В

1,5 *3,0

4,5

56

1

1,4

352,8

0,1

0,1

1,15

354

ТО

С

3,65 *3,0

10,95

56

1

1,4

858,5

0,1

0,1

1,15

859,6

Итого

1214

898,9

73

2039

215

22

ТО

З

1,5 *3,0

4,5

56

1

1,4

352,8

0,1

0,1

1,1

353,9

ТО

Ю

3,65 * 3,0

10,95

56

1

1,4

858,5

0

0,1

1,05

859,5

Итого

1213

898,9

73

2039

216

22

ТО

В

1,5 *3,0

4,5

56

1

1,4

352,8

0,1

0,1

1,15

354

ТО

Ю

3,65 * 3,0

10,95

56

1

1,4

858,5

0

0,1

1,05

859,5

Итого

1213

898,9

73

2039

23

Лист

Изм.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

Лист

301

22

П Т

Ю    18,3*8,0

18,3*8,0

146,4

56

1

0,3

2705

0

0,1

1,05

2707

П Т

З

(3,8*3,0)*4

45,6

56

1

0,3

842,7

0,1

0,1

1,1

843,8

№ докум.

Шайхутдинов

ТО

С

(0,7*0,7)*4

1,96

56

1

1,4

153,7

0,1

0,1

1,15

154,8

Итого

3705

5656

1163

8198

302

22

П Т

С

18,3 * 8,0

146,4

56

1

0,3

2705

0,1

0,1

1,15

2707

П Т

В

(3,8*3,0)*4

45,6

56

1

0,3

842,7

0,1

0,1

1,15

843,8

Подпись

ТО

Ю

(0,7*0,7)*4

1,96

56

1

1,4

153,7

0

0,1

1,05

154,7

0,1

Итого

3705

5656

1163

8198

Дата

ЛКА

18

НС

С

2,75 * 6,4

17,6

52

1

0,3

247,1

0,1

0,1

1,15

248,3

НС

З

1,25 * 6,4

     8

52

1

0,3

112,3

0,1

0,1

1,1

  113,4

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

                 ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

ТО

С

(1,6*0,7)*2

2,24

163,1

0,1

1,15

164,2

ДН

С

1,0 * 2,0

2

1 0,9

52 52 52U

1

114,4

1,4

0,1

0,1

3,4

4,52

118,9

ПЛ

4,75 * 2,5

11,88

0,2

111,2

1

112,2

Итого

757

1005

118,8

1643

ЛКА

18

НС

С

2,75 * 6,4

17,6

52

1

0,3

247,1

0,1

0,1

1,15

248,3

НС

В

1,25 *6,4

8

52

1

0,3

112,3

0,1

0,1

1,15

113,5

ТО

С

(1,6*0,7)*2

2,24

52

1

1,4

163,1

0,1

0,1

1,15

164,2

ДН

С

1,0*2,0

2

52

1

1,1

114,4

0,1

0,1

3,4

4,52

118,9

ПЛ

4,75 * 2,5

11,88

52

0,9

0,2

111,2

1

112,2

Итого

757

1005

118,8

1644

  41857

24

Лист

                                                 4   Отопление

4.1 Выбор котла [6]

Расчетная тепловая нагрузка котельной равна полной потребности теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение Q. Число котлов в котельной не должно быть менее двух. Работа котлов допускается с перегрузкой или недогрузкой, не превышающей 25% средней нагрузки. Учитывая данные требования, выбираем два котла PROTHERM 30 KLZ, предназначенных для работы на природном газе. Котел предназначен для нагрева отопительной воды | (ОВ) и подготовки горячей воды (ГВС) в аккумуляционном резервуаре объемом 90 литров, который является неотделимой частью котла. Резервуар ГВС обогревается самостоятельным отопительным контуром. Циркуляцию ОВ в отопительной системе или резервуаре обеспечивают два насоса, установленные в котле. Насос ОВ управляется термостатом и начинает работать только тогда, когда температура ОВ достигнет величину, установленную на термостате. Этим сокращается время нагрева воды в котловом теплообменнике после  долговременной остановки работы котла. Нагрев ГВС имеет всегда приоритет перед отоплением. Это значит, что нагрев воды в отопительной системе начинается  только  после  нагрева ГВС  на требуемую температуру.  Основные

технические характеристики котлов приведены в таблице 4.1

Таблица 4.1 — Основные характеристики котла PROTHERM 30 KLZ

Наименование величины

Ед.изм.

Значение

Избыточное давление на входе

кПа

1,8

Мощность

кВт

18,2-26

Потребляемая мощность

кВт

20-28,5

Расход топлива (природный газ)

мЗ/час

2,1-3

Диаметр форсунок

мм

2,65

Отвод продуктов сгорания (способ)

в дымоход

Диаметр отводящих труб

мм

130

Темпертура продуктов сгорания

tC

~100

Минимальная требуемая тяга дымохода

Па

2

КПД

%

90-92

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

25

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Продолжение таблицы 4.1

Наименование величины

Ед.изм.

Значение

Объем воды котлового тела

л

11,6

Максимальная рабочая температура

tC

90

Макс.рабочее избыточное давление

кПа

300

Подсоединение газа

G 3/4″              

Подсоединение ОВ

G1″

Предохранительный клапан ГВС

бар

до 6

Расширительный бак (ОВ): тип,

объем,

рабочее давление

         —

         л

         бар

закрытый

10

1 до 3,5

Предохранительный клапан ОВ

бар

до 3

Подсоединение ГВС

G 3/4″

Эл. напряжение/частота                                    

В/Гц

230/50

Эл. потребляемая мощность

Вт

130

Размеры: ширинах высотах глубина

мм

505x1390x730

Вес без воды

кг

160

Объем бойлера ГВС

л

90

Проток отбираемой ГВС

л/мин

14,0

Макс.количествово ГВС до ДТ 30 °С

л

230

Макс.давление ГВС

кПа

600

Рабочая схема выбранного котла представлена на рисунке 4.1

1 — панель управления; 2 — настройка «ПОЛУ-ТУРБО» (выход для подсоединения

вытяжного трубопровода); 3 — горловина (котла и настройки);

4 — автоматический воздухоотделитель; 5 — предохранительный клапан;

6   —   насос   для   контура   нагрева   ГВС;    7    —   предохронительный.термостат

продуктов.сгорания;

8 — насос для отопления; 9 — расширительный бак отопления;

10 — обратный клапан для контура отопления; 11- обратный клапан для контура

ГВС; 12-подача газа; 13 — выход ОВ; 14 — тело котла; 15 — вход ОВ;

16 — бойлер ГВС; 17 — выход ГВС; 18 — выход для циркуляции ГВС;

19 — вход ГВС (холодной воды); 20 — залив и слив системы; 2 1 — доска горелки;

22    газ.клапан с автоматикой зажигания; 23 — откидная переднее покрытие;

24 — группа для монтажа на вход ГВС.

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

26

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Рисунок 4.1 — Рабочая схема котла PROTHERM 30 KLZ

4.2 Выбор системы отопления [7]

Система отопления — это совокупность технических элементов, предназначенных для получения, переноса и подачи количества теплоты во вес обогреваемые помещения, необходимого для поддержания температуры на заданном уровне. Системы отопления подразделяются на местные и центральные системы.

В проектируемом жилом доме применяется местная система отопления. Она предназначена для отопления помещений из автономного теплового центра.

Схема соединения труб с отопительными приборами — двухтрубная с параллельным соединением приборов. По положению труб, объединяющих отопительные приборы — вертикальная схема соединения. Расположение

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

27

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

магистралей с нижней разводкой. Направление движения воды в подающей и обратной магистрали тупиковое [5].

4.3 Выбор и размещение отопительных приборов [7]

Отопительные   приборы   систем   отопления   делятся    на   радиационные, конвективно-радиационные с гладкой поверхностью и конвективные с ребристой поверхностью. По высоте приборы подразделяются на высокие (высотой более | 650 мм), средние (400…650 мм), низкие (200…400 мм).

При выборе отопительных приборов следует учитывать давление в системе отопления, качество теплоносителя, а также параметры воздушной среды помещения. Принимается во внимание также и архитектурно-технологическая планировка здания.

Отопительные приборы должны обеспечить температуру и равномерное нагревание воздуха в помещении, а также гидравлическую и тепловую устойчивость системы отопления, взрывопожарную безопасность[5].

Принимая во внимание все вышеизложенные требования выбираны стальные панельные радиаторы с максимальным рабочим давлением 10 атм.

Отопительные приборы следует размещать под световыми проемами. Длина отопительного прибора должны быть не менее 75% длины светового проема. Отопительные приборы могут быть установлены у внутренних стен. Вертикальные отопительные приборы следует размещать по возможности ближе к полу помещений. Приборы следует размещать так, чтобы в помещениях было наименьшее число стояков, и ответвления к ним были бы возможно короче.

В соответствии со СНиП, вне зависимости от каких либо условий, перед отопительными приборами системы отопления жилого здания следует устанавливать автоматические терморегуляторы. Эти приборы позволяют поддерживать в отапливаемом помещении постоянную температуру воздуха на уровне, задаваемом самим потребителем. Терморегуляторы состоят из двух частей: регулирующего клапана и привода. Регулирующий клапан устанавливается на трубопроводе, подводящем теплоноситель к отопительному

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

28

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

прибору. Клапан меняет количество теплоносителя, проходящего через прибор отопления, под воздействием установленного на него привода, который, в свою очередь получает сигнал о необходимости изменения температуры  воздуха  в помещении от управляющего устройства. Выбранные отопительные приборы сведены в таблицу 4.2

Таблица 4.2 — Выбор отопительных приборов

№ помещения

Потребное количество теплоты на отопление

Qот, ВТ

Номинальная мощность

радиатора Qрад, Вт

Количество радиаторов

Суммарная мощность

всех приборов

Размер радиатора

Первая половина дома

105

1577

793

2

1586

500*1200

107

2641

2232

1

2654

600*1800

422

1

600*800

111

16542

5510

3

16530

900*1800

113

588

620

1

620

600*500

203

822

422

2

   844

500*800

205

391

422

1

   422

500*800

211

1785

671

2

1789

900*600

447

1

900*400

213

2048

2060

1

  2060

600*1200

215

2048

2060

1

       2060

600*1200

301

8198

1721.

2

8262

900*1000

1205

4

900*700

ЛКА

1643

845

2

1690

500*800

Вторая половина дома

106

1577

793

           2

1586

500*1200

108

2641

2232

1

2654

600*1800

422

1

600*800

112

16542

5510

3

16530

900*1800

114

588

620

1

620

600*500

204

822

422

2

844

500*800

206

391

422

1

422

500*800

212

1785

671

2

1789

900*600

447

1

900*400

214

2048

2060

1

2060

600*1200

216

2048

2060

1

2060

600*1200

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

29

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Продолжение таблицы 42

№ помещения

Потребное количество теплоты на отопление

Qот, ВТ

Номинальная мощность

радиатора Орад, Вт

Количество радиаторов

Суммарная мощность

всех приборов

Размер радиатора

302

8198

1721

2

8262

900*1000

1205

4

900*700

ЛКА

1643

845

2

1690

500*800

4.4 Выбор оборудования

  4.4.1      Выбираем погружной насос, который будет обеспечивать водоснабжение проектируемого жилого дома. По расходу (Q) равному 2,16 м3/ч необходимому напору Н = 10 м выбираем насос SQ2 — 35 с напором 10…41 м, производительностью 0,7…3,4 м3/ч.

4.4.2   Одним из важных условий нормальной работы системы отоплении: является поддержание в любой ее точке избыточного давления. Это необходимо:

— для устранения шумов;

— снижения риска кавитации;

— разрушения насосов и арматуры;

— для препятствия натекания газов в систему;

— предотвращения коррозии и воздушных пробок.

В   выбранные   котлы   встроены   расширительные   баки   объемом    10 Проверим,  соответствует ли  объем  расширительных  баков  емкости  систем отопления.

Объем расширительного бака найдем по формуле:

                                                                                                                                     (4.1)

где Vc — емкость системы отопления (емкость котла, всех труб и аккумуляторе тепла), емкость системы зависит от ее мощности: на один кВт мощности приходится 15 л.

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

30

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Тогда Vc = 38-15 + 90 = 660 л;

% — коэффициент расширения жидкости, для водяных систем отопления с максимальной температурой до 95 °С равен 4%;

Н — эффективность мембранного бака

                       (4.2)

где Pv — максимальное рабочее давление системы отопления — 2,5 бар;

Ps — давление зарядки бака — 1 бар.

встроенные расширительные баки не соответствуют нужному объему, поэтому последовательно устанавливаем еще один бак емкостью 50 л.

4.4.3 Для предотвращения образования котлового камня и умягчения воды применяются магнитные фильтры. По расходу воды и сечению трубопровода выбираем тип устройства «ANTI Ca» EUV 32 D.

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

31

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

                     5 Гидравлический расчет системы отопления

Задача гидравлического расчета состоит в обоснованном выборе экономичных диаметров труб с учетом принятых перепадов давлений и расходов теплоносителя. При этом должна быть гарантирована подача его во все части системы отопления для обеспечения расчетных тепловых нагрузок отопительных приборов. Правильный выбор диаметров труб обуславливает экономию тепла.

               5.1 Гидравлический расчет главного циркуляционного кольца

5.1.1   На основании расчета теплопотерь составляем аксонометрическую схему, наносим тепловые нагрузки отопительных приборов и стояков (Приложение 1).

5.1.2  Выбираем главное циркуляционное кольцо, проходящее через верхний прибор самого дальнего от котла стояка № 1.

5.1.3    Гидравлический расчет системы отопления выполним способом удельных линейных потерь давления.

При расчете по этому способу потери давления на участке трубопровода складываются из линейных и местных потерь и находятся по формуле:

                                                        (5.1)

где R — удельная линейная потеря давления на 1 м трубы, Па/м, определяется по [ 7, табл. II. 1 и II.2] в зависимости от заданного расхода Gi, кг/ч, рассчитываемого по формуле:

                                                              (5.2)

где Qi — тепловая нагрузка участка;

с — удельная массовая теплоемкость воды, с = 4,19 кДж/(кг-К);

tг — температура воды в прямой магистрали, tr = 90 С;

to — температура воды в обратной магистрали, t0 = 70 С;

l — длина рассчитываемого участка, м;

Z — местные потери давления на участке, Па, определяются по [7, табл. II.3]. Потери давления в циркуляционном кольце составляют:

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

32

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

при последовательном соединении участков

(5.3)

при параллельном соединении двух участков

  (5.4)

В  результате расчета потери давления  в  основном  циркуляционном  кольце, состоящем из N последовательных участков должны составлять

(5.5)

Определим расход воды на участке 7-8 по формуле (5.2):

Принимаем ориентировочный диаметр трубопровода d = 15 мм. Зная расход воды и диаметр труб, по [7, таблица II.8] определяем скорость воды в трубах v7-8 = 0,038 м/с и удельные линейные потери давления R78 = 1 Па/м.

Длина участка 7-8 составляет 2,5 м. Значения коэффициентов местных сопротивлений определим по [8, табл. И. 12 — 11.20], их значения для каждого участка приводим в таблице 5.2. Потери давления на местные сопротивления принимаем в зависимости от скорости воды в трубах и суммы коэффициентов местных сопротивлений, Z78 = 20 Па, тогда найдем по формуле (5.1):

Расчет остальных участков основного циркуляционного кольца произведен аналогично при помощи программы Microsoft Excel и сведен в таблицу 5.1. Полные потери давления основного циркуляционного кольца складываются из потерь давления системы отопления и потерь давления в обвязке котла, которые рассчитываются аналогично потерям в системе отопления и приводены в таблицах 5.1 и 5.2.

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

33

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Таблица 5.1 — Расчет основного циркуляционного кольца

участка

Q,Bt

G, кг/ч

dy,

мм

V,

м/с

RtP,

Па/м

l,

м

   Па

Z,

Па

       Па

7-8

1205

14,4

15

0,038

1

2,5

2,5

21,5

20

22,5

6-7

1652

19,7

15

0,046

4

3

12

9,5

9,4

21,4

5-6

2272

27,1

15

0,062

11

0,5

5,5

16,5

30,9

36,4

4-5

2272

27,1

15

0,062

11

4,5

49,5

9,5

17,5

67

3-4

6962

83,1

20

0,069

6,3

6

37,8

9,5

22

59,8

2-3

9616

114,8

20

0,09

10,5

5

52,5

9,5

37,6

90,1

1-2

14972

178,7

25

0,087

7

4,5

31,5

10,5

38

69,5

0-1

17867

213,2

25

0,107

10,3

3,5

36,1

9

50

86,05

К,-0

21600

257,8

32

0,098

6

6

50

167

173

К2-0

21600

257,8

32

0,098

6

6

9

40

46

Полные потери

давления 

в основном циркуляционном кольце

592

Таблица 5.2 — Значения коэффициентов местных сопротивлений

участка

Вид местного сопротивления

1

2

3

4

7-8

1. Радиатор

2

2. Воздуховыпускной клапан — 2 шт.

1,5

3

3. Кран d= 10 — 2шт.

3,5

7

4. Тройник на ответвление при делении потока

11,1

5. Тоже при слиянии потоков

-1,65

Итого

21,5

6-7

1. Тройник на ответвление при делении потока

11,1

2. Тоже при слиянии потоков

-1,65

Итого

9,5

5-6

1. Тройник на ответвление при делении потока

11,1

2. Тоже при слиянии потоков

-1,65

3. Кран d=10-2шт.

3,5

7

Итого

16,5

4-5

1. Тройник на ответвление при делении потока

11,1

2. Тоже при слиянии потоков

-1,65

9,5

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

34

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Продолжение таблицы 5.2

№ участка

Вид местного сопротивления

3-4

1. Тройник на ответвление при делении потока

11,1

2.Тоже при слиянии потоков

-1,65

1

2

3

4

Итого

9,5

2-3

1. Тройник на ответвление при делении потока

11,1

2. Тоже при слиянии потоков

-1,65

Итого

9,5

1-2

1. Тройник на ответвление при делении потока

11,1

2. Тоже при слиянии потоков

-1,65

3. Отвод гнутый на 90° — 2 шт.

0,5

1

Итого

10,45

0-1

1. Кран d=25 — 2шт.

3,5

7

2. Отвод, гнутый на 90° — 4 шт.

0,5

2

Итого

9

К1-0

1. Задвижка

0,5

2. Задвижка с обратным клапаном

0,5

3.Тройник на ответвление

1,5

4. Тройник на проход — 4шт

1-4

5. Задвижка

0,5

6. Водомер

3

7. Тройник на проход — 2шт

1-2

8. Тройник на проход — 2шт

1-2

9. Задвижка

0,5

10. Тройник на противоток

3

11. Регулятор давления

3

12. Тройник на противоток

3

13. Грязевик

10

14. Тройник на противоток — 2 шт.

3-2

15. Задвижка

0,5

16. Тройник на противоток — 3 шт.

3-3

Итого

50

К2-0

1 Задвижка

0,5

2 Сетевой насос

1

3 Задвижка с обратным клапаном

0,5

4 Тройник на ответвление

1,5

5 Тройник на проход — 2 шт.

1-2

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

35

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Окончание таблицы 5.2

№ участка

Вид местного сопротивления

6. Задвижка

0,5

7. Тройник на противоток

3

Итого

9

5.2 Гидравлический расчет второстепенных циркуляционных колец

Расчет второстепенных циркуляционных колец системы проводят исходя из расчета основного циркуляционного кольца. В каждом новом кольце рассчитывают только дополнительные участки, параллельно соединенные с участками основного кольца. При этом нужно стремится к выполнению равенства:

                                                                                            (5.6)

где — располагаемое циркуляционное давление для расчета дополнительных участков. Это давление принимают равным потерям давления на параллельно соединенных с ними участках, входящих в основное кольцо для двухтрубной системы:

=                                                                                  (5.7)                                                                                                                  Расхождение в расчетных потерях давления на параллельно соединенных участках допустимо до 15% при тупиковом движении воды в магистралях.

Расчет стояков не входящих в основное циркуляционное кольцо произведен при помощи программы Microsoft Excel и сведен в таблицу 5.3. Таблица 5.3 — Расчет второстепенных циркуляционных колец.

№ стояка

№ участка

Q,

Вт

G,

кг/ч

dy,

мм

v,

м/с

RtP,

Па/м

l,

м

   Па

Z,

Па

       Па

1

1

1205

14,38

15

0,038

1

3

3

21,5

13,23

16,23

2

2050

24,46

15

0,057

7,5

3,4

25,5

9,5

15

40,5

3

2895

34,55

15

0,051

5,5

0,2

1,1

16,5

18,7

19,8

2

1

2926

34,92

15

0,052

5,6

3

16,8

28,5

31,5

48,3

2

3770

44,99

15

0,067

9

3,4

30,6

9,5

20,75

51,35

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

36

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Окончание таблицы 5.3

№ стояка

участка

Q,

Вт

G,

кг/ч

dy, мм

V,

м/с

RtP,

Па/м

l,

м

   Па

Z,

Па

       Па

3

5356

63,91

15

0,096

18

0,2

3,6

16,5

72,7

76,3

3

1

422

5,036

15

0,012

1

3

3

21,5

1,75

4,75

2

2654

31,67

15

0,047

4

3,4

13,6

16,5

18,23

31,83

4

1

2926

34,92

15

0,051

5,5

3

8,5

28,5

10,4

18,9

2

4268

50,93

15

0,076

12

3,4

40,8

9,5

26,1

66,9

3

4690

55,97

15

0,084

14

0,2

2,8

16,5

58

60,8

6

1

2060

24,58

15

0,057

7,5

3,4

25,5

21,5

32,75

58,25

7

1

2060

24,58

15

0,057

7,5

3,4

25,5

21,5

32,75

58,25

Из  приведенного расчета  видно,  что расхождение  в расчетных потерях

давления   на   параллельно   соединенных   участках   больше   допустимого.   Для

регулировки    давления на каждом стояке необходимо установить диафрагмы

(дроссельные шайбы) диаметром:

(5.8)

№ стояка

1

2

3

4

6

7

G стояка

27,11

63,9

31,67

55,97

24,58

24,58

РШ, Па

4,1

39,9

4,57

30,5

21,85

21,85

dш, мм

7,25086

11,13

13,471

11,142

8,026

8,026

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

37

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

                                                    6 Вентиляция

      6.1 Общие положения

          В индивидуальных жилых домах должна предусматриваться вентиляция.

По назначению вентиляция делятся на вытяжную, приточную и приточно-вытяжную. Вентиляция может быть общеобменной, местной и смешанной. Кроме того, она может быть организованной с помощью систем вентиляции и неорганизованной за счет инфильтрации и эксфильтрации через проемы и неплотности в наружных ограждениях.

         При общеобменной вентиляции создается равномерный обмен воздуха во всем объеме помещения. Местная вентиляция служит для удаления загрязненного воздуха непосредственно от технологического оборудования, являющегося источником вредных выделений, или для подачи чистого воздуха в определенную зону помещения.

          В зависимости от способа побуждения воздуха к движению вентиляция делится на естественную вентиляцию и механическую.

       Естественная вентиляция происходит за счет разности давления наружного воздуха и внутреннего воздуха в помещении и энергии ветра.

       Механическая вентиляция осуществляется при помощи систем вентиляции с применением вентиляторов. Для нагревания приточного воздуха применяют калориферы или отопительно-вентиляционные агрегаты.

      В настоящее время в жилищном строительстве почти всегда применяются системы вентиляции с естественным побуждением.

      В канальных системах естественной вытяжной вентиляции воздух перемещается в каналах и воздуховодах под действием естественного давления, возникающего вследствие разности давлений холодного наружного и теплого внутреннего воздуха.

     Удаление воздуха осуществляется непосредственно из зоны вспомогательных помещений, то есть из кухни и санитарных помещений, а также

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

38

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

из котельной, как правило, с естественным побуждением канальной вытяжной вентиляции;

Приток наружного воздуха осуществляется через открывающиеся форточки, через неплотности в наружных ограждениях, главным образом оконного заполнения или специальные приточные устройства.

Внутренние двери жилых комнат, двери кухни и санитарных помещений должны иметь зазор снизу дверного полотна не менее чем на 0,02 м для перетекания воздуха.

Нормирование воздухообмена производят исходя из минимально необходимого количества воздуха по гигиеническим требованиям. Под расчетным воздухообменом подразумевают возмещение удаляемого из квартир воздуха наружным в нормативном объеме. Он определяется исходя из расчета 3 м /ч на 1 м пола [5].

В соответствии с расчетными условиями для проектирования естественной вытяжной вентиляции являются [5J: температура наружного воздуха + 5 °С, безветрие, температура внутреннего воздуха помещений + 20 °С, окна открыты. При этих условиях рассчитывается пропускная способность вентблоков.

Задача расчета естественной вентиляции — подобрать сечения вытяжных решеток,   вентиляционных   каналов,   которые  обеспечивали   бы   необходимый воздухообмен при расчетном, естественном давлении.

6. 2 Расчет воздухообмена помещений

В проектируемом жилом доме вытяжная вентиляция предусматривается: в кухне, котельной, санузлах на первом и втором этажах, гараже, а также жилых комнатах второго этажа и мансарде.

Количество удаляемого воздуха рассчитывается по формуле:

                            L = 3·A                                                     (6.1)

где А — площадь помещения, м.

Расчет воздухообмена помещений сведены в таблицу 6.1

Удаление воздуха из помещений производится по пяти системам, рисунок 6.1.

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

39

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Рисунок 6.1 Расчетная схема системы вентиляции

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

40

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

          6.3 Расчет естественного давления системы вентиляции

Естественное давление определяется по формуле:

                     (6.2)

где h — высота воздушного столба, м, согласно [9, стр. 246] высота принимается от середины вытяжного отверстия до устья вытяжной шахты;

g — ускорение свободного падения, м/с2;

р„ и рв — плотность наружного воздуха при t = 5 °С и внутреннего воздуха

                                                                 (6.3)

Согласно (6.3) рн = 1,27 кг/мв = 1,2 кг/м . Потери давления в системе BE 1

                           =8·9,8 · (1,27 · 1,2) = 5,5 Па

Расчет остальных систем производится аналогично и сведен в таблицу 6.1. Для   нормального   функционирования   системы   естественной   вентиляции необходимо сохранение равенства:

                                                             (6.4)

где R — удельные потери давления на трение, Па/м, [1, прил.8];

l — длина воздуховодов, м;

z — потери давления на местные сопротивления, Па;

— коэффициент запаса, равный 1,1 — 1,15;

— поправочный коэффициент на шероховатость поверхности [1, табл.27]; Расчет приведен в таблице 6.1

6.4 Расчет воздуховодов системы вентиляции

Вытяжные вертикальные каналы устраиваются во внутренних кирпичных стенах из специальных вентиляционных блоков в виде приставных каналов из гипсошлаковых или других плит.

Вентиляционные решетки размещены на расстоянии 200 мм от потолка.

Расчет выполняется в следующей последовательности:

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

41

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

1.   Задаваясь  скоростью  движения  воздуха  вычисляется  предварительное живое сечение канала и вытяжной решетки, м2:

где v — скорость движения воздуха, м/с, предварительно принимаем v = 0,6 м/с для воздуховодов с решетками на верхнем этаже, v = 0,7 м/с для второго этажа, v = 0,8 м/с для первого этажа; Для системы BE 1 :

2.   Определив   предварительное   живое   сечение   канала   по   [1,   табл.26], уточняем его.

Для ВЕ1 приняты размеры канала 140×140 мм, тогда площадь живого сечения — 0,02м2

3.   Определяется фактическая скорость движения воздуха, м/с:

                             (6.6)

  Для ВЕ1                                        

4.  Находится эквивалентный диаметр dЭKB, канала круглого сечения, мм,

равновеликий   прямоугольному   по  скорости   воздуха  и   потерям  давления   на

трение:

(6.7)

где a, b — размеры сторон прямоугольного канала, мм.

Для ВЕ1                                        

5.  Используя номограмму [1, прил.8], по известным значениям v и d3KB

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

42

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

определим удельные потери давления на трение R и  фактическую скорость

движения воздуха v, м/с.

Для ВЕ1  R = 0,04 Па/м, и v = 0,48 м/с.

6.             Определяем динамическое давление:

                                                                                            (6.8)

Для  BE1   

7.  Потери давления на трение с учетом коэффициента шероховатости стенок канала

Для BE 1                                        R = 0,04  · 8 · 1,3 = 0,4 Па

1. Потери давления в местных сопротивлениях:

                                                  (6.9)

где — коэффициент местных сопротивлений на участках, [9, стр.213];

Для ВЕ1 местные сопротивления составляют: решетка = 1,8;   шахта с зонтом

=1,3.

Тогда Z = 0,43 Па

8.   Сравниваем суммарные потери давления в канале и ре по условию (6.4).

Для BE 1    (0,4 + 0,43) ·1,1 = 0,9 5,5 условие выполняется.

Остальные системы рассчитываются аналогично, результаты расчетом сведены в таблицу 6.1

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

43

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Изм.

Лист

№ участка

L, м³/c

L, м

a*b, мм

№ докум.

  Шайхутдинов

f, м²

f, м²

v, м./c

dэкв , мм

R, Па/м

pg, Па

β

βRl, Па

Z, Па

βRl+z, Па

h, м

pe, Па

В.1

34

8

0,01

140*140

0,02

0,47

140

0,04

0,14

1,3

0,4

0,47

0,88

8

5,5

В.2

1

57

6,7

0,02

140*140

0,02

0,79

140

0,025

0,08

1,4

0,23

0,35

0,58

  Подпись

2

25

8

0,008

140*140

0,02

0,34

140

0,1

0,4

1,3

1,04

1,24

2,28

3

57

6,7

0,02

140*140

0,02

0,79

140

0,025

0,08

1,4

0,23

0,35

0,58

  Дата

4

350

4,1

0,06

270*270

0,073

0,52

270

0,016

0,23

1,32

0,086

0,57

0,66

В.З

4,1

7,4

5,1

                   ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

1

46,5

6,8

0,016

140*140

0,02

0,64

140

0,05

0,27

1,35

0,4

0,86

1,3

2

46,5

10,8

0,016

140*140

0,02

0,64

140

0,05

0,27

1,35

0,7

0,86

1,5

В.4

2,9

7,4

5,1

1

32

4

0,007

140*140

0,02

0,27

140

0,012

0,03

1,05

0,05

0,11

0,16

2

78

8

0,02

140*140

0,02

0,92

140

0,12

0,5

1,4

1,34

1,52

2,86

3

25

6

0,007

140*140

0,02

0,27

140

0,016

0,047

1

0,09

0,14

0,23

4

135

4,1

0,03

140*270

0,038

0,57

184,3

0,04

0,2

1,15

0,38

0,5

0,8

В.5

4,1

7,4

5,1

1

32

4

0,007

140*140

0,02

0,27

140

0,012

0,03

1,05

0,05

0,11

0,16

2

78

8

0,03

140*140

0,02

1,3

140

0,12

0,5

1,4

1,3

1,5

2,86

3

25

6

0,007

140*140

0,02

0,27

140

0,016

0,047

1

0,09

0,14

0,23

4

135

8,4

0,03

140*270

0,038

0,57

184,3

0,04

0,2

1,15

0,3

0,5

0,89

4,1

7,4

5,1

44

Лист

Таблица 6.2 — Местные сопротивления участков систем вентиляции

№ участка

Вид местного сопротивления

ВЕ 1

1

Решетка

1,8

2

Шахта с зонтом

1,3

3,1

BE 2

1

Решетка

1,8

Поворот на 90 °

1,2

Тройник на ответвление

1,2

4,2

2

Решетка

1,8

Тройник на проход

1,2

3

3

Решетка

1,8

Поворот на 90 °

1,2

Тройник на ответвление

1,2

4,2

4

Тройник на проход

1,2

Шахта с зонтом

1,3

2,5

ВЕ 3

1

Решетка

1,8

Шахта с зонтом

1,3

3,1

2

Решетка

1,8

Шахта с зонтом

1,3

3,1

                                                             BE 4

1

Решетка

1,8

Тройник на проход

1,2

3

2

Решетка

1,8

Тройник на проход

1,2

3

3

Решетка

1,8

Тройник на проход

1,2

3

4

Тройник на проход

1,2

Шахта с зонтом

1,3

2,5

BE 5

1

Решетка

1,8

тройник на проход

1,2

3

2

Решетка

1,8

тройник на проход

1,2

3

3

Решетка

1,8

Тройник на проход

1,2

3

4

Тройник на проход

1,2

Шахта с зонтом

1,3

2,5

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

45

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

6.5 Расположение дымоходов

В выбранных котлах отвод продуктов сгорания производится в дымоход с заданным диаметром 130 мм, минимальная требуемая тяга дымохода 2 Па, температура дымовых газов 100 °С.

Согласно [10] при наличии в домах газовых приборов, работающих с отводом продуктов сгорания, вентиляционные каналы могут чередоваться с дымовыми каналами, расположенными во внутренней кирпичной стене. Это благотворно отразится на работе тех и других каналов. Прогрев соседними дымовыми каналами улучшит тягу в вентиляционных каналах. В дымовых каналах уменьшится опасность выпадения конденсата на их внутренних стенках.

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

46

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

                                     7 Автоматика котлов

Котел предназначен для нагревания теплоносителя в системе отопления и подготовки горячей воды (далее, ГВС) в аккумулирующем резервуаре объемом 90 литров, который является неотделимой частью котла. Резервуар ГВС обогревается самостоятельным отопительным контуром. Циркуляцию теплоносителя в отопительной системе или резервуаре обеспечивают два насоса, установленные в котле. Насос теплоносителя управляется термостатом и начинает работать только тогда, когда температура теплоносителя достигнет величины, установленной на термостате. Этим сокращается время нагрева воды в котловом теплообменнике после долговременной остановки котла. Нагрев ГВС всегда имеет приоритет перед отоплением. Это значит, что нагрев воды в отопительной системе начинается только после нагрева ГВС до требуемой температуры.

                Существует несколько способов управления котлом:

а)  прямое управление в зависимости от температуры теплоносителя и ГВС в котле.

б)    прямое управление согласно температур в котле, дополненное управлением с помощью комнатного регулятора для более качественного управления отопительным режимом котла. Регулятор поддерживает котел в рабочем состоянии до тех пор, пока не установится заданная температура воздуха в помещении, где расположен комнатный регулятор.

в)  управление в зависимости от внешней температуры, т.е. эквитермическое регулирование, когда температура теплоносителя меняется согласно с заранее выбранной кривой отопления ( на панели котла). При оснащении радиаторов термостатическими клапанами, данный способ обеспечивает постоянный. тепловой режим в отапливаемом помещении независимо от времени дня и атмосферных условий.

г)  эквитермическое регулирование, дополненное комнатным регулятором.

д)    управление согласно внешней температруы с выбором ночного режима температуры    воздуха    в    отапливаемом    помещении. Данный способ

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

47

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

   является самым экономным способом обеспечения теплового режима объекта.

      При настройке ночного режима температуры воздуха котел достигает температуры теплоносителя, которая является результатом настроенной температуры, минус выбранный режим и при прямом управлении согласно температуры в котле.

   Котел начинает работу и нагревает воду в резервуаре. После нагрева датчик ГВС посылает сигнал на плату управления и котел начнет нагревать воду в отопительной системе, до установленной температуры или до достижения необходимой температуры установленной комнатным регулятором. Температура ОВ контролируется датчикоми.

  При отключении котла в результате достижения температуры теплоносителя верхнего предела, продолжает работать насос и после снижения температуры теплоносителя под эту величину, автоматически включается нагрев ГВС в резервуаре.

  Включение или отключение котла происходит путем изменения положения газового клапана, для этого используется автоматика управления, которая прямо соединена с комбинированной газовой арматурой в одно целое.

  При перегреве теплоносителя (свыше 95 °С ) аварийный термостат отключит котел.

  При «Потере пламени» произойдет необратимое заблокирование автоматики зажигания и закрытие газового клапана. Это обеспечивает система контроля тяги дымохода, которая основана на принципе контроля температуры продуктов сгорания, выходящих из котла; при их накоплении в котле (т.е. недостаточном отводе продуктов сгорания) она активизируется и котел погасает (закрывается подача газа в горелку).

  После охлаждения теплоносителя, ГВС и снижения температуры в помещении, где установлен комнатный регулятор, работа котла автоматически возобновляется.

  Введение  котла  в  работу  после  реагирования  элементов  безопасности

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

48

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

   (аварийного термостата и термостата продуктов сгорания) может проводить только сервисная организация производителя.

Размещение элементов автоматики:

  Датчик аварийного термостата вместе с датчиками температуры ГВС и температуры теплоносителя размещены в муфте котлового тела у выхода теплоносителя. Аварийный термостат размещен на вертикальной панели управления под передним покрытием. Он оснащен разблокирующей кнопкой и шкалой для настройки температуры.                   Разблокирование можно провести после охлаждения. 

Сетевой предохранитель размещен на плате управления с микропроцессором внутри электрокоробки (пластмассовая конструкция с панелями управления).

   Термостат продуктов сгорания имеет форму кнопки и установлен на задней стене выпрямителя тяги. Термостат является обратимым, свою функцию обновляет автоматически после охлаждения.

    Схема автоматизации котла приведена в приложении 2

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

49

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

                   8  Электроснабжение жилого дома.

               8.1  Определение расчетной электрической нагрузки на вводе.

Потребителями электроэнергии в проектируемом жилом доме являются: электрическое освещение, бытовые электроприборы, калориферы, автоматика котлов, погружные насосы системы водоснабжения.

Нагрузка дома на электрическое освещение и бытовые электроприборы (Рб) согласно заданию на проектирование составляет 5 кВт. Мощность калориферов обогревающих гараж (Р0) равная 3 кВт, мощность погружного насоса 0,4 кВт, мощность потребляемая автоматикой котлов 2 х 0,13 кВт.

Тогда расчетная нагрузка всего дома:

8.2 Выбор сечения проводов наружной сети 0,38 кВ [11]

8.2.1 Схема электроснабжения поселка

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

50

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

   8.2.2 Определяем расчетные нагрузки на участках ВЛ 0,38  кВ

  Так как все потребители однородны и соизмеряемой мощности, расчетные нагрузки определяем используя коэффициент одновременности:

                                             (8.1)

где К0 — коэффициент одновременности [11, табл. 1.10]

Реактивная мощность:

                         (8.2)

где tg — коэффициент реактивной мощности по заданию tg   = 0,4.

Полная мощность:

                                                       (8.3)

Расчетная нагрузка участка 0 — 1:

результаты расчетов сведем в таблицу 8.1

Таблица 8.1 — расчетные нагрузки участков

№ участка

Ко

Активная нагрузка,                кВт

Реактивная нагрузка,

        кВАр 

Полная нагрузка,

  кВА

на участке

расчетная

на участке

расчетная

на

участке

расчетная

0 — 1

0,5

37,3

18,7

14,9

7,5

41,7

20

1 — 2

0,58

32,3

18,7

12,9

7,5

37,3

20

2 — 3

0,62

27,3

16,9

10,9

6,8

29,4

18,2

3 — 4

0,73

22,3

16,3

8,9

6,5

24

17,5

4 — 5

1

17,3

17,3

6,9

6,9

18,6

18,6

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

51

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

              8.2.3 Рабочий ток линии:

                                                                      (8.4)

Рабочий ток на участке 0-1:

                 Результаты расчетов сведем в таблицу 8.2

8.2.4 Выбираем сечение провода по экономическим интервалам нагрузок. При этом минимальное сечение проводов принимается исходя из их механической прочности. Согласно нормам технологического проектирования в зависимости от марки провода допускается минимальное сечение в линии 0,38 кВ — А35 или АС 25[11,с. 50].

Согласно [11, табл.3.3] выбираем марку и сечение провода результаты сводим в таблицу 8.2.

Проверяем предлагаемое сечение по условию нагрева.

                                                                                (8.5)

Согласно [11, табл.3.4] 30,5 А < 175 А

Условие по нагреву удовлетворяется.

Проверим выбранное сечение проводов по потере напряжения при %

Фактическая потеря напряжения определяется в процентах от номинального значения:

(8.6)

где r0 — удельное активное сопротивление провода, Ом/км, r0 = 0,873 Ом/км

[И, табл.3.5]

х0 — удельное индуктивное сопротивление провода, х0 = 0,366 Ом/км

[11, табл.3.5]

L — длина участка.

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

52

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Фактическая потеря напряжения на участке 0-1

Результаты расчетов сведем в таблицу 8.2

   Таблица 8.2 — сечения проводов и допустимые потери напряжения

№ участка

l

марка провода

сечение провода

длина участка, км

фактическая потеря U%

0-1

30,5

АС

35

0,04

0,66

1-2

30,5

АС

35

0,04

0,66

2-3

27,7

АС

35

0,04

0,6

3-4

26,6

АС

35

0,04

0,58

4-5

28,3

АС

35

0,08

1,2

Потери напряжения по всей длине линии

3,7

Сравним фактическую потерю напряжения с допустимой:

                                                                                   (8.7)

Выбранное сечение проводов проходит по допустимой потере напряжения:

                              3,7% < 8%

                   8.3 Расчет внутренней сети 0,38 кВ

Расчет проводов, прокладываемых внутри помещения, ведется по условию нагрева. Электрический ток, проходя по изолированным проводам и токоведущим жилам кабеля, выделяет тепло, в результате чего их температура становится выше температуры окружающей среды.

Допустимый нагрев для проводов и кабелей с резиновой изоляцией составляет 65°С, так как при более высокой температуре резина размягчается.

При коротком замыкании или значительной перегрузке электрическая проводка должна  автоматически   отключатся,   в  противном  случае  изоляция

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

53

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

воспламенится и может возникнуть пожар. Для автоматического отключения сетей 0,38 кВ используют аппараты защиты: плавкие предохранители, автоматические выключатели [11].

В качестве аппарата защиты принимаем автоматический выключатель, который имеет тепловой и электромагнитный расцепители. Тепловой расцепитель отключает цепь с выдержкой времени при условии, когда протекающий ток в сети превышает номинальный ток расцепителя. Электромагнитный расцепитель отключает мгновенно (за время 0,05 с) при токах, превышающих уставку данного расцепителя.

Расчетная схема внутренней сети показана на рисунке 8.2.

Рисунок 8.2 — Расчетная схема сети

8.3.1 Определяем рабочий ток калорифера:

                                                                         (8.8)

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

54

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

где Рн— номинальная мощность калорифера,  Рн= 3 кВт;

— КПД котла, = 1;

cos — коэффициент активной мощности, cos = 0,9

  8.3.2 Выбираем автоматический выключатель ВА 51-25-14 с Iн = 25 А

при этом должны выполнятся условия:

                                                                               (8 9)                                               

                                               (8.10)                            

8.3.3 Определяем номинальный ток теплового расцепителя:

                                              (8.11)

Где кнт = 1,1…1,3

Iтр =12,5 А > 1,2*8,7 =10,44 А

8.3.4        Проверяем       выключатель       по       току       срабатывания электромагнитного

расцепителя:

                                     (8-12)

Где кнт = 1,25…1,5

125 А > 1,3*8,7 =11,3 А

Окончательно принимаем для защиты каждого котла автомат ВА51-25-14. Аналогичен расчет для выбора автоматов защищающих линии питающие освещение и розетки.

Для защиты линий освещения и розеток принимаем автоматы ABB 1P 16A.

8.3.5 Выбираем сечение кабеля от защитной аппаратуры до калорифера

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

55

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Выбор сечения проводов и кабелей, защищенных автоматическими выключателями, также требует учитывать условия защиты сети. Согласно ПУЭ выполняем защиту сети только от токов КЗ:

            (8.13)

при этом обязательно выполнение условия:

                                                  (8.14)

Согласно ПУЭ во внутренних сетях должны применятся проводники с медными жилами.

Выбираем провода в одной трубе марки ПР 2 х 1 мм2 с Iдоп = 16 А.

Сечение кабеля для остальных участков сведем в таблицу 8.3.

Таблица 8.3 — Выбор защитной аппаратуры и сечения кабеля внутренней сети.

Обозначение на схеме

Тип

автоматического

выключателя

Марка и сечение провода

Электроприемник

мощность Р, кВт

рабочий ток I, A

наименова ние

QF1

ВА51-25-14

ПР 1×1мм2

3

8,7

Калорифер

QF2

ВА14-16-14

ПР2х1мм2

2,3

6,7

Освещение

QF3

ВА51-25-14

ПР 1×1мм2

2,7

7,8

Розетки

0,4

1,2

погружной насос

0,26

0,76

автоматика котлов

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

56

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

                                     9 Безопасность труда

Безопасность жизнедеятельности — наука о сохранении жизни и здоровья человека в среде обитания. Она призвана выявлять и идентифицировать опасные и вредные факторы, разрабатывать методы и средства защиты человека, снижающее воздействие этих факторов до приемлемых значений, а также вырабатывать меры по ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций мирного и военного времени.

        Одной из главных было и остаётся осуществление системы мер по улучшению условий труда работающих. Право граждан на охрану труда и здоровья закреплено Конституцией. Это право обеспечивается развитием и совершенствованием техники безопасности и производственной санитарии.

       Выпускаемое промышленностью оборудование и находящиеся в эксплуатации электроустановки обеспечивают безопасность обслуживающему персоналу при условии соблюдения правил и норм по технике безопасности и производственной санитарии.

    При проектировании электроустановок жилых зданий и сооружений

необходимо руководствоваться требованиями действующих строительных норм и правил, других нормативных документов, утвержденных в установленном порядке.

    Применяемые в электротехнических установках оборудование и материалы должны соответствовать требованиям государственных стандартов, а также технических условий, утвержденных в установленном порядке согласно установленному перечню, и иметь сертификат соответствия и пожарной безопасности согласно установленным перечням.

Конструкция, исполнение, способ установки, класс изоляции и степень защиты электрооборудования должны соответствовать номинальному напряжению сети и условиям окружающей среды.

Поражения электрическим током могут быть вызваны при различных обстоятельствах:   от   прикосновения   к   открытым   токоведущим   частям;   от

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

57

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

прикосновения к металлическим частям оборудования, случайно оказавшегося под напряжением и т. п.

Доля электротравматизма среди лиц электротехнической профессии в несколько раз меньше, чем среди лиц неэлектрических профессий.

Исследования  по  выявлению  причин поражения электрическим током  в сельском   хозяйстве  показывает,   что   наибольшее   число   несчастных   случаев происходит   в  результате  допуска  к  работе   с  электрическими   устройствами персонала необученного правилам электробезопасности.

  9.1 Общая характеристика

Проектируемый индивидуальный жилой дом находится в пригороде города Челябинска и представляет собой здание площадью 243 м² и высотой 9,9 метров. Преобладающий тип грунта — суглинистый. Район по ветру II, это означает, что скорость ветра один раз в 5 лет может достигать 24 м/с, один раз в 10 лет — 25 м/ с и один раз в 15 лет — 30 м/с. Район по гололёду II это означает, что толщина стенки гололёда может достигать 5 мм один раз в 5 лет и 10 мм один раз в 10 лет [14].

Электроснабжение жилого дома осуществляется от ТП 10/0,4 кВ. Теплоснабжение и горячее водоснабжение осуществляется от двух электрокотлов Е — Tech S 160. Подвод электропитания к котлам выполнен кабельной линией 0,4 кВ, длина КЛ составляет 40 метров. Линия выполнена проводом АС-35. По обеспечению надёжности электроснабжения проектируемый дом относится к потребителям III категории.

9.2 Защитные мероприятия

Защита электрических сетей напряжением до 1000 В в жилых зданиях должна выполнятся в соответствии с 1.7, 3.1, 7,1 и разделом 6 ПУЭ.

Разрешается защита различных участков одной сети предохранителями и автоматическими выключателями.

Номинальные токи комбинированных расцепителей автоматических выключателей или  плавких вставок предохранителей для защиты групповых

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

58

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

линий и вводов квартир, включая линии к электроплитам, должны выбираться в соответствии с расчетными нагрузками.

Сечения проводов и кабелей выбираются в соответствии с 1.3 ПУЭ по условию нагрева длительным расчетным током в нормальном и послеаварийном режимах и проверяются по потере напряжения, соответствию току выбранного аппарата защиты, условиям окружающей среды.

Для защиты от поражения электрическим током УЗО, как правило, должно применятся в отдельных групповых линиях. Допускается присоединение к одному УЗО нескольких групповых линий через отдельные автоматические выключатели.

Рекомендуется использовать УЗО, при срабатывании которых происходит отключение всех рабочих проводников, в том числе и нулевого рабочего, при этом наличие защиты от сверхтока в нулевом полюсе не требуется.

В жилых зданиях не допускается применять УЗО, автоматически отключающие потребителя от сети при исчезновении или недопустимом снижении напряжения сети.

К одноквартирным домам должны предъявляется повышенные требования электробезопасности, что связанно с повышенной энергонасыщенностью, разветвленностью электрических сетей и спецификой эксплуатации самих как объектов, так и электрооборудования, поскольку в большинстве случаев электрооборудование не закреплено за квалифицированными, постоянно действующими службами эксплуатации.

        9.3 Расчёт эффективности заземляющего устройства.

Проектом предусмотрено защитное заземление для сети TNSC в соответствии с требованиями гл. 1.7 ПУЭ. Металлические корпуса светильников, стационарных и переносных электроприемников, розетки должны быть заземлены. Для этого используется дополнительный защитный нулевой провод РЕ, откладываемый от шин защитного заземления распределительных и осветительных щитов. При этом нулевой рабочий и защитный проводники на щитах не следует подключать под один контактный зажим.

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

59

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Для защиты цепей выполнить наружный контур повторного заземления. Расчет заземляющего устройства приведен в приложении 3.

9.4 Мероприятия по молниезащите

Атмосферные перенапряжения — одна из основных причин повреждений и аварийных отключений в сельских электрических установках. Проектируемый жилой дом в соответствии с инструкцией по устройству молниезащиты, принадлежит к III категории защиты зданий и сооружений.

В качестве молниеприемника используется 4 заземленных, металлических стержня, которые находится на высоте 16 метров над уровнем земли.

Ожидаемое количество ударов молний в год:

                                       (9.1)

где п — среднегодовое число ударов молний в один км2 земной поверхности п=4;

h — высота мачты над уровнем земли, h=21 м.

тогда N = 0,0018

На уровне земли зона защиты образует круг радиусом r0, горизонтальное сечение зоны защиты на высоте защищаемого сооружения hx=9,9 м представляет собой круг радиусом гх:

r0 =(1,1-0,002· h) · h                                             (9.2)

                                   (9.3)

r0=22,2 м; rх= 10 м.

Дом находится в защитной зоне молниеотводов. Схематично зона защиты, создаваемая молниеприёмником показана на рисунке 9.2.

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

60

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

                            Рисунок 9.2 — Зона защиты создаваемая молниеотводом

9.5   Безопасность труда при монтаже и эксплуатации газового котла

К работам по монтажу, вводу в эксплуатацию и техобслуживанию отопительного котла допускается только квалифицированный персонал. К работам над электрической частью отопительного котла допускаются только квалифицированные электрики.

Котел и необходимое вспомогательное оборудование должны устанавливаться и использоваться согласно проекта, который отвечает законным требованиям и техническим нормативам, а также рекомендациям Производителя. Необходимо проконтролировать соответствие типа котла требованиям потребителя.

При проведении электромонтажных работ следует руководствоваться местными   нормами   и   предписаниями.   Эксплуатация   отопительного   котла

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

61

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

разрешается только в диапазоне мощности, заданном в технической документации. Применение отопительного котла в соответствии с назначением подразумевает его исключительное использование в водяных системах отопления.

Работы по подключению котла должен проводить электромонтер имеющий III группу по электробезопасности. Перед началом работ необходимо отсоединить котел от сетевого напряжения.

Металлические корпуса электрокотлов подлежат обязательному заземлению и занулению. Все металлические части здания, которые могут оказаться под напряжением, должны быть соединены в единый заземляющий контур.

Запрещается снимать, перемыкать или каким-либо другим образом выводить из         работы         предохранительные         и         контрольные         устройства.

Эксплуатация котла разрешается только в технически исправном состоянии. Все повреждения и неисправности, которые отрицательным образом сказываются или могут сказаться на безопасности работы, должны быть незамедлительно устранены специалистами.

При замене поврежденных частей и компонентов разрешается использовать только оригинальные запасные части.

Расстояние до стен или горючих материалов должно соответствовать предписаниям местных органов пожарной безопасности. Минимальное допустимое расстояние составляет 200 мм.

Работы по монтажу и обслуживанию котла должны производится с применением необходимых средств электрозащиты.

Котел устанавливается на строительную основу, т.е. на пол (или основание). Пол должен иметь достаточную несущую способность и не должен быть скользким. Уборка помещения должна проводиться только сухим способом (например, пылесосом). Котел должен размещаться на несгораемой подставке. В случае, если пол изготовлен из сгораемого материала, необходимо оснастить котел несгораемой, изоляционной подкладкой, которая превышает горизонтальную плоскость проекции котла по крайней мере на 100 мм.

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

62

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

    Монтаж и эксплуатация отопительных котлов разрешается только в помещениях и котельных, удовлетворяющих требованиям местных органов пожарной безопасности.

    Помещение котельной по степени опасности поражения электрическим током относится к особоопасным помещениям. В качестве основных защитных мероприятий применяется защитное заземление и защитное зануление металлических частей и корпусов электрооборудования и рабочих машин.

    Для обеспечения электробезопасности в котельной приняты следующие меры:

              прокладка силовых кабелей осуществляется в водо-газопроводных трубах;

              все электродвигатели и металлические корпуса электрооборудования
заземлены и занулены;

все металлические части здания, которые могут оказаться под напряжением, соединены в единый заземляющий контур;

по внутреннему периметру здания проходит заземляющий контур;

              для подключения переносных светильников установлен разделительный
трансформатор 220/12 В.

        При работе на газообразном топливе котельная оборудуется светильниками во взрывобезопасном исполнении, с выключателями, установленными снаружи у входа в рабочее помещение котельной.

9.6 Устройство защитного отключения

УЗО (устройство защитного отключения) — это быстродействующий автоматический выключатель, реагирующий на дифференциальный ток (ток утечки), в проводниках, подводящих электроэнергию к защищаемой электроустановке. Применение УЗО является единственным способом обеспечения защиты при непосредственном прикосновении человека к токоведущим частям. Обязательное применение УЗО в электрощитах вновь строящихся и реконструируемых домов, мобильных (инвентарных) зданий из металла или с металлическим каркасом (торговые павильоны, АЗС, складские

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

63

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

сооружения и т.п.), коттеджей, гаражей и др. предписывается требованиями ПУЭ нового издания (1999 г.) и ряда стандартов и норм (ГОСТ Р 50669-94, комплекс стандартов ГОСТ Р 50571, НПБ 243-97, МГСН 3.01-96 и др.). УЗО предназначено для:

• защиты людей от поражения электрическим током при неисправностях электрооборудования, повреждения изоляции проводников или при случайном непреднамеренном контакте человека с открытыми проводящими частями электроустановки;

• предотвращения возгораний и пожаров, возникающих вследствие протекания токов утечки и развивающихся из них коротких замыканий, замыканий на корпус и замыканий на землю.

Принцип работы УЗО достаточно прост и строится на двух широко

известных  законах  физики:   правиле  сложения  токов   в  узле  и  законе

индукции. Схематически работа УЗО проиллюстрирована на рисунке 9.3

Фаза и нейтраль проходят через тороидальный сердечник, таким образом,

что наводимые ими в торойде поля противоположно направлены. При условии

отсутствия утечек в цепи, эти поля компенсируют друг друга. Если возникает

утечка, как это показано на рисунке, в обмотке торойда начинает течь ток (так

как токи, текущие по нейтрали и по фазе, не равны).  Размер этого тока

оценивает реле разностного тока «R«. При превышении определённого порога

реле вызывает прерывание цепи.

Теперь более подробно коснёмся реле разностного тока. Принцип его работы также построен на законе индукции. Итак, в обычном состоянии <Арматура>, являющаяся приводом расцепителя удерживается в состоянии равновесия с одной стороны полем постоянного магнита, с другой — пружиной (обозначенной на рисунке как сила «F«). В случае утечки, ток, наводимый в катушке торойда, протекает через катушку реле разностного тока и наводит в сердечнике поле, компенсирующее постоянное поле магнита реле. Как результат, сила «F» приводит к срабатыванию расцепителя.

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

64

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

      УЗО, применяемые в электроустановках зданий на объектах Российской Федерации, должны отвечать требованиям действующих стандартов и в обязательном порядке пройти сертификационные испытания по утвержденной Госэнергонадзором и Госстандартом программе в аккредитованном по УЗО сертификационном центре.

   Это означает, что все УЗО, применяемые в электроустановке здания, должны иметь российский сертификат соответствия с указанием его срока действия. Сертификат выдается на определенный срок, обычно 3 года, однако предприятие-изготовитель обязано ежегодно проходить регламентированный инспекционный контроль в сертификационном центре, выдавшем сертификат на изделие, с оформлением соответствующего протокола. В случае невыполнения условий, лежащих в основе выдачи сертификата, он отменяется (приостанавливается) органом по сертификации или центральным органом по сертификации.

   При проверке технической документации на УЗО необходимо обратить внимание на достоверность сертификата и его содержание — соответствие требованиям нормативных документов (обязательно ГОСТ Р 50807-95, ГОСТ Р 51326.1-99, ГОСТ Р 51326.1-99), основание выдачи (протокол испытаний, отчет об инспекционном контроле), перечень модификаций, на которые распространяется его действие, адреса изготовителя и продавца, № контракта и объем партии (для импортных устройств).

   УЗО должны отвечать требованиям НПБ 243-97, пройти сертификационные испытания во Всероссийском научно-исследовательском институте противопожарной обороны МЧС России (ВНИИПО), иметь сертификат пожарной безопасности.

        Испытания УЗО должен проводить только квалифицированный персонал, прошедший обучение и аттестацию с присвоением группы по электробезопасности не ниже III при работе в электроустановках до 1000 В с соблюдением требований ПТЭ и ПТБ.

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

65

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

                              10 Технико-экономический расчет

10.1 Составление сметы капитальных вложений

В данном проекте приведен расчет системы отопления индивидуального жилого дома с применением газовых котлов. В ходе расчета были выбраны 2 двухконтурных газовых котла PROTHERM 30 KJLZ.

Проведем сравнительный расчет двухконтурных газовых и электрокотлов одинаковой мощности.

Смету капитальных вложений на установку двухконтурных газовых котлов сведем в таблицу 10.1

Таблица   10.1   —  Смета  капитальных  вложений  на  установку  двухконтурных газовых котлов

наименование

единица измерения

количе ство

цена за

единицу,

руб.

стоимость, руб.

Котел газовый PROTHERM 30 KLZ

шт.

2

75732,9

151465,8

Провод ПР 1 х 1

метр

5

13,08

65,4

Наборные элементы газохода:

патрубок 1000 мм

шт.

18

2490,44

44827,92

вертикальный конечный

шт. элемент

  шт.

2

5530,07

11060,14

колено 87° — 90°

шт.

2

2015,2

4030,4

конденсатоотводчик

  шт.

2

4033,17

8066,34

регулирующий колпак для кровли

шт.

2

1169,67

2339,34

хомут крепежом

шт.

10

125,4

1254

Расширительные баки системы отопления емкостью 50л

шт.

1

1435

1435

Монтаж котла газового

шт.

2

5600

11200

Итого

230144,34

Смету   капитальных   вложений   на   установку   двухконтурных   электрокотлов сведем в таблицу 10.2

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

66

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Таблица   10.2  —  Смета  капитальных  вложений  на  установку  двухконтурных электрокотлов

наименование

единица измерения

количе ство

цена за

единицу,

руб.

стоимость, руб.

Котел E-techS 160

шт.

2

90910,89

181821,78

Автоматический выключатель ВА51-25-14

шт.

2

444,4

888,8

Кабель ПР 3×2,5

метр

5

26,28

131,4

Насос системы ГВС

шт.

1

3325

3325

Расширительный бак системы отопления емкостью 80 литров

шт.

1

3210

2310

Монтаж двухконтурного электрокотла

шт.

2

4900

9800

Итого

191066,98

                    10.2 Сравнительный расчет вариантов

10.2.1   Выбор  лучшего   варианта  произведем   по   минимуму   приведенных затрат

                       (10.1)

где с — годовые эксплуатационные расходы, руб.;

                              (10.2)

где Ai — затраты на амортизацию оборудования, А = 16,3% от Кi;

Зтp.i — затраты на текущий ремонт, ЗТР = 0,8* А;

Зпроч.i — прочие затраты,

Ен — нормативный коэффициент сравнительной эффективности капитальных вложений, Ен = 0,14;

Ki — капитальные удельные вложения (сметная стоимость).

Годовые эксплуатационные расходы на установку электрокотлов:

А1=0,163·191,1 =31,2 тыс. руб.;

ЗТр1, = 0,8 ·31,2 = 25 тыс. руб.

C1 = 31,2 + 25 + 0,13 • (31,2 + 25) = 63,5 тыс.руб

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

67

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Годовые эксплуатационные расходы на установку газовых котлов:

А2 = 0,163·230,1 = 37,5 тыс. руб.;

= 0,8·37,5 = 30 тыс. руб.

с2 =37,5 + 30 + 0,13· (37,5 + 30) + 14 = 90,3 тыс.руб

Приведенные затраты на установку электрокотлов:

Зпр 1 = 63,5 + 0,14 ·191,1 = 90,3 тыс. руб.

Приведенные затраты на установку газовых котлов:

Зпр2=76.3 + 0,14·230,1 = 108,5 тыс.руб.

10.2.2 Годовые затраты на электроэнергию:

                                            (10.3)

где Pi — мощность электропотребителей;

24 — количество часов в сутках;

218 — число дней отопительного периода;

Иэ — тариф электроэнергии, Иэ = 1,04 руб/кВт*ч.

=38·24·218·1,04 = 206,7 тыс. руб.

               10.2.3 Годовые затраты на газоснабжение:

                         (10.4)

где Qг — номинальный расход газа, один котел расходует 2,2 м /ч;

Иг — стоимость одного м³ газа, Иг = 1,02 руб/м³.

Зг2 =2·2,2·24·218·1,02 = 23,5 тыс.руб.

10.2.3                                     Расчет дополнительного дохода

        Дополнительный доход получается за счет разницы затрат на

электроэнергию и газ.

                                 (10.5)

10.2.4 Годовая экономия

(10.6)

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

68

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Эг = (63,5 — 90,3) + (206,7 — 23,5) = 156,4 тыс. руб.

10.2.5 Сток окупаемости капитальных вложений:

                         лет              (10.7)

                     6,7 лет

10.2.6 Коэффициент экономической эффективности показывает сколько сэкономлено рублей на каждый вложенный рубль.

Результаты расчетов сведем в таблицу 10.3

Таблица 6.3 — Сравнительный расчет вариантов

Параметры

Электрический котел

Газовый котел

Капитальные вложения, тыс.руб.

191,1

230,1

Годовые эксплуатационные расходы с, тыс.руб.

63,5

90,3

Приведенные затраты на установку котлов Зпр, тыс.руб.

90,3

108,5

Годовой расход: электроэнергии(МВтч)/газа(м /ч)

198,8

23020,8

Годовые затраты на топливо 3i? тыс.руб.

206,7

23,5

Дополнительный доход Ддогь тыс.руб.

183,2

Годовая экономия Э, тыс, руб.

156,4

Срок окупаемости Т, год

1,5

Коэффициент экономической эффективности

F

0,67

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

69

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

   Заключение

В настоящем дипломном проекте разработана система отопления и вентиляции индивидуального жилого дома. В ходе проекта произведен теплотехнический расчет и определено требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций здания. Составлен тепловой баланс здания в холодный период года. Произведен выбор генераторов теплоты ( котлов), схемы теплоснабжения. Выбраны типы отопительных приборов и приведена схема их размещения. Составлена гидравлическая схема теплосети и выполнен расчет главного циркуляционного и второстепенных циркуляционных колец. Проведен расчет воздухообмена в помещениях. Разработана аксонометрическая схема системы вентиляции и выбраны размеры воздуховодов. Составлена схема электроснабжения поселка, проверено качество напряжения питающего проектируемый дом. Выбрана защитная аппаратура внутренней сети 0,38 кВ. В проекте также отражены вопросы безопасности труда. Входе технико -экономического расчета произведено сравнение газового и электрического котлов. Сравнение показало, что наиболее выгодным является применение газовых котлов. Несмотря на большие капитальные затраты на установку котла низкая стоимость энергоносителя обеспечивает значительную годовую экономию и небольшой срок окупаемости 1,5 года.

       Задачи, поставленные в данном дипломном проекте, выполнены. Спроектированные системы отопления и вентиляции, а также выбранное оборудование отвечает правилам техники безопасности, обеспечивает комфортный микроклимат помещений и является экномически оправданным.

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

70

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Список литературы

1.  Еремкин А. И. и др. Отопление и вентиляция жилого здания: Учебное пособие. — 2-е издание. М.: Издательство АСВ, 2003 — 129 с.

2.  СН и П 23 — 01 — 99. Строительная климатологоия. М.: ГОССТРОЙ России, 2000.

3.   СН и П II — 3 — 79. Строительная теплофизика. М.: Стройиздат 1986.

4.  СН и П 2.08.01 — 89. Жилые здания. М.: Стройиздат 1989.

5.   СН и П 2.04.05 — 91 Отопление, вентиляция и кондиционирование. М.: Стройиздат 1992.

6.  Захаров А. А. Применение теплоты в сельском хозяйстве. М.: Агропромиздат, 1986. — 288с.

7.   Внутренние санитарно — технические устройства. В 3 ч. Ч. I. Отопление / В. Н. Богословский, Б. А. Крупнов, А. Н. Сканави и др.; под ред. И. Г. Староверова и Ю. И. Шиллера. — 4-е изд., перераб. и доп. — М: Стройиздат, 1990. -344с: ил.

8.  Внутренние санитарно — технические устройства. В 3 ч. Ч. 2. Водопровод и канализация / Ю. Н. Саргин, Л. И. Друскин, И. Б. Покровская и др.; под ред. И. Г. Староверова и Ю. И. Шиллера. — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Стройиздат, 1990. — 247 с: ил.

9.  Внутренние санитарно — технические устройства. В 3 ч. Ч. 3. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Кн. 2/Б. В. Баркалов, Н. Н. Павлов, С. С. Амирджанов и др.; под ред. Н. Н. Павлова и Ю. И. Шиллера. — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Стройиздат, 1992. — 416 с.: ил.

10. Варягин К. Ю. Справочное руководство по вентиляции газифицированных зданий. М: Стройиздат, 1986. — 235с.

11. Ильин Ю. П., Шерьязов С. К., Банников Ю. И. Электроснабжение сельского хозяйства (сетевая часть): Учебное пособие. — Челябинск: ЧГАУ, 2006.

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

71

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

12. Лымбина Л. Е., Магнитова Н. Т.Отопление и вентиляция гражданского здания: Учебное пособие к курсовому проекту. Часть 1. Теплотехнический расчет конструкций. Теплоэнергетический баланс здания. — 2-е изд., перераб. и доп. — Челябинск: ЮУрГУ, 1998. — 49с.

13.Лымбина Л. Е., Магнитова Н. Т., Буяльская И. С. Отопление и вентиляция гражданского здания: Учебное пособие к курсовому проекту. — Челябинск: ЧГТУ, 1994.-32с.

14.  Соснин Ю. П., Бухаркин Е. Н. Отопление и горячее водоснабжение индивидуального дома: Справочное пособие. — М.: Стройиздат, 1993. -384с: ил.

15.  Отопление и вентиляция жилых зданий/Центр, науч. — исслед. и проект.-эксперим. ин-т инж. оборуд. — М.: Стройиздат, 1990. — 24 с: ил.

16.  Проектирование тепловой защиты зданий СП 23 — 101 — 2004. М.: Стройиздат, 2004. — 140с.

17. Методические указания к разделу «Безопасность труда» в дипломных проектах. Челябинск: ЧГАУ, 1994.

18.  Стандарт предприятия проекты курсовые и дипломные общие требования к оформлению СТП ЧГАУ 2-2003. Челябинск: ЧГАУ, 2003.

19.  Круглов Г. А., Булгакова Р. И., Магнитова Н. Т. Оформление текстовой и графической документации: Учебное пособие. — Челябинск, 2004. — 156 с.

20. Журнал АКВА-ТЕРМ. № 5/2006. с.115.

21. Журнал АВОК № 6/2005. с. 112

22.  Журнал АВОК № 8/2006. с. 104.

23. Группа компаний ИМПУЛЬС/ Прайс-лист. 2006.

ТВГС.ОВИД.00.000.ПЗ

Лист

Шайхутдинов

72

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Система автономного электроснабжения жилого дома

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ

. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1
Актуальность применения возобновляемых источников энергии

.2
Возобновляемые источники энергии

.
СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

.1 Варианты
электроснабжения жилого дома

.2 Системы
электроснабжения, выполненные на базе дизельных электрических агрегатов

.3
Электроснабжение жилого дома на базе микро ГЭС

.4
Электроснабжение на базе ВЭУ

.5
Электроснабжение жилого дома на базе СФУ

.6
Сравнительный расчет эффективности дизельной электростанции и микро ГЭС

.7 Выбор
типа аккумуляторных батареи(АБ) для жилого дома

.8 Расчет
фотоэлектрических модулей

.9
Ветроэлектрическая установка

.10
Структура Ветро-Солнце-Дизельной Энергосистемы

.11
Синэнергетический эффект

.12 Выбор
оборудования

.13
Молниезащита объекта

.14 Расчет
зануления

. ОХРАНА
ТРУДА И ПРОМЫШЛЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

.1.
Производство работ в действующих электроустановках

.2 Средства
и способы пожаротушения

. ЭКОЛОГИЯ
И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

.1.Классификация
систем мониторинга окружающей среды

.
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

.1 Система
энергоснабжения от возобновляемых источников энергии

5.2 Расчет
обеспечения частного дома электроэнергией

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ


ВВЕДЕНИЕ

Создание автономной системы электроснабжения с
повышенной надежностью функционирования имеет большое значение для обеспечения
бесперебойного электропитания жилого дома, относящихся к электроприемникам
третьей категории. Их электроснабжение может выполняться от одного источника
питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или
замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток.

В дипломном проекте освещены основные вопросы и
характерные особенности автономного электроснабжения жилого дома

Базовым источником являются солнечные панели,
дополнительным — ветрогенератор, резервным — дизельный электроагрегат.

В первом разделе пояснительной записки
рассматриваются следующие вопросы:

общие сведения об актуальности и преимущества
альтернативной энергетики

возможные варианты автономного электроснабжения;

Сравнительный расчет эффективности микро ГЭС с
дизельным электроагрегатом. Рассмотрены все виды автономного электроснабжения.
Выполнены технические расчеты, в соответствии с которыми произведен выбор
солнечных панелей, ветроустановок, количества и емкость аккумуляторных батарей
и выбрано основное электрооборудование. Рассмотрены вопросы
электробезопасности, способы пожаротушения и экономики.

В графической части проекта отображены: план
расположения электрооборудования жилого дома, схема ветроустановки.

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ

АБ — аккумуляторные батареи

БЭГ — бензо-электрогенератор

ВРТ — ветровая роторная турбина

ВЭС — ветровая электростанция

ГЭС — гидроэлектростанция

ДГ — дизельный генератор

КЗ — короткое замыкание

ЛЛ — люминесцентная лампа

ЛЭП — линии электропередач

ПДУ — предельно допустимый уровень

ПУЭ — Правила устройства установок

ПЗУ — порционное зарядное устройство

РУ — распределительное устройство

СНиП — Строительные нормы и правила.

СЗУ — солнечное зарядное устройство

СП — солнечная панель

ТЭН — термоэлектрический нагреватель

ОМТ — ограничитель максимального тока

ФЭБ — фотоэлектрические батареи

ЩР — щиток распределительный

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 Актуальность
применения возобновляемых источников энергии

У Вас есть загородный дом, но нет возможности протянуть
к нему линию электропередач (ЛЭП)? Или подключение к централизованным сетям
электроснабжения непомерно дорого? А, может быть, лучше сравнить эти 2 варианта
— электроснабжение от ЛЭП и автономное электроснабжение?

Были проведены расчёты. Они показали, что если
суммарная мощность Ваших потребителей (электрических нагрузок) не превышает
нескольких кВт, а расстояние до точки подключения к сетям централизованного
электроснабжения более нескольких сотен метров, то автономная система
электроснабжения для Вашего дома может быть более выгодна, чем подключение к
сетям.

При этом, нужно учитывать следующие моменты:

При подключении к сетям централизованного
электроснабжения, Вы должны будете оплатить стоимость подключения к сетям,
стоимость прокладки низковольтной ЛЭП (стоимость колеблется в разных регионах
от 10000 до 17000 долларов США за 1 км), а также, платить за потребляемую
электроэнергию по расценкам энергосетей.

Хорошо, если таких, как Вы, — несколько, и Вы
можете разделить стоимость подключения и строительства ЛЭП. Если же Вы хотите
делать это самостоятельно, Вам потребуется немало денег. Точнее, много.

Другой вариант — создание собственной автономной
системы электроснабжения. Плюсы этого варианта — Вам не нужно платить за
подключение к сетям централизованного электроснабжения и строительство ЛЭП, Вы
не зависите от цен на электроэнергию.

Вы сами являетесь хозяином своего оборудования и
можете вырабатывать электроэнергию тогда, когда Вам хочется. Минусы — Вам
придётся уделять время на техническое обслуживание и ремонт Вашего
оборудования.

Особенно это относится к системе, содержащей
дизель — или бензоэлектрический агрегат (как основной или резервный источник
электроснабжения). Нужно будет следить за состоянием Вашей аккумуляторной
батареи. Минимум обслуживания требуют фотоэлектрические батареи.

1.2 Возобновляемые
источники энергии

А что если ЛЭП находится далеко от Вас, и её
подключение невозможно или экономически невыгодно?

В этом случае, предлагается установить систему с
использованием возобновляемых источников энергии (ВИЭ).

Если в вашей местности большую часть года светит
яркое солнце, или дуют сильные ветры, или рядом с Вашим домом течёт небольшая
быстрая речка (или недалеко от вас есть небольшая плотина), то, даже при
существующих ценах, электроснабжение Вашего дома от возобновляемых источников
энергии будет более дешёвым вариантом, чем прокладка и подключение ЛЭП.

Мы предлагаем Вам системы электроснабжения с
питанием от следующих источников:

Солнечных фотоэлектрических батарей.

Ветроэлектрических установок различной мощности.

Микро ГЭС.

А также, термоэлектрические генераторы (для
питания отдельных осветительных и бытовых приборов).

А если сети нет в принципе? И её подведение —
невозможно или стоит, ну очень больших денег?

В этом случае, наша система будет состоять из
следующих компонентов:

Источника бесперебойного питания (ИБП) (со
встроенным контроллером заряда АБ).

Аккумуляторной батареи.

Резервного бензоэлектрического генератора,
мощностью 1-3 кВт.

Фотоэлектрической батареи (ФЭБ) или
ветроэлектрической установки (ВЭУ).

Рисунок 1.1 — Схема автономного электроснабжения
дома

Если есть быстрый водоток или перепад воды,
можно рассмотреть вариант с использованием микро ГЭС.

Введением в систему резервного бензоэлектрического
генератора (БЭГ), мы добивается решения нескольких проблем.

Во-первых, БЭГ используется, как резервный
источник электроснабжения.

Во-вторых, от БЭГ можно осуществлять
форсированный заряд аккумуляторной батареи, если она разрядилась до опасного
уровня.

При этом, БЭГ будет работать с максимальной
загрузкой, что обеспечивает минимальное удельное потребление топлива.

В-третьих, появляется возможность кратковременно
питать относительно большую нагрузку — стиральную машину, производственный
инструмент (станки и т.п.), утюг и т.д.

На время работы такой нагрузки, Вы включаете БЭГ
и питаете Вашу нагрузку напрямую от него.


2. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Варианты
электроснабжения жилого дома

В технических решениях рассматриваются
автономные системы электроснабжения для одноквартирных и блокированных жилых
домов, выполненные на базе автономных источников электрической энергии.

Автономным источником электрической энергии
является энергетическая установка, предназначенная для выработки электрической
энергии и не входящая в состав энергетической системы.

В качестве автономных источников электрической
энергии для одноквартирных и блокированных жилых домов используются:

• дизельные электрические агрегаты мощностью от
2 до 16 кВт;

• ветроэнергетические установки мощностью от 0,5
до 16 кВт;

• солнечные установки с фотоэлектрическими
элементами мощностью до 5 кВт;

• микро ГЭС мощностью от 1 до 50 кВт.

Автономные системы электроснабжения для
одноквартирных и блокированных жилых домов предусматриваются при отсутствии
централизованного электроснабжения или невозможности присоединения к
централизованной системе электроснабжения, а также используются в качестве
резервной системы электроснабжения.

В электрических установках допускаются к
применению оборудование и материалы, выпускаемые как отечественной
промышленностью, так и зарубежными фирмами, имеющими сертификат Госстандарта
РФ.

Рекомендуемое основное электрическое
оборудование для автономных систем электроснабжения с указанием
заводов-изготовителей и фирм-поставщиков приведено в каталоге.

Электроснабжение одноквартирных и блокированных
жилых домов предусматривается на напряжение 220 В однофазного или 380 В
трехфазного переменного тока частотой 50 Гц от стационарных источников
электрической энергии.

Источники однофазного тока должны иметь один
глухозаземленный вывод, а источники трехфазного тока — глухозаземленную
нейтраль.

При использовании передвижных автономных
источников электрической энергии режим нейтрали источников электрической
энергии и защитные меры должны соответствовать режиму нейтрали и мерам защиты,
принятым в сетях стационарных электроприемников жилого дома.

2.2 Системы
электроснабжения, выполненные на базе дизельных электрических агрегатов

В автономных системах электроснабжения
применяются дизельные электроагрегаты с местным управлением, устанавливаемые
стационарно в отдельном здании. Мощность электроагрегата выбирается по
расчетной нагрузке жилого дома. В зависимости от типа электроагрегата запуск
может выполняться вручную с помощью шнура или стартера. При стартерном пуске в
составе электроагрегата предусматривается аккумуляторная батарея.

Отечественной промышленностью серийно
производятся трехфазные электроагрегаты мощностью 8 и 16 кВт, начато
производство однофазных электроагрегатов мощностью 4 кВт.

Электроагрегаты выпускаются переносного
исполнения с изолированной нейтралью. При стационарной установке таких
электроагрегатов необходимо выполнить заземление нейтрали, отключить устройство
изоляции и проверить чувствительность защиты.

Защита генератора от всех видов повреждений и
ненормальных режимов выполняется автоматическим выключателем с максимальными
расцепителями или специальным электронным блоком защиты.

— генератор; QF —
автоматический выключатель; РА — амперметр; SA — выключатель пакетный; PI —
счетчик активной энергии; F1,F2 — предохранители; УЗО — устройство защитного
отключения

Рисунок 2.1 — Электроснабжение жилого дома от
ДЭС на напряжение 220 В

Контроль за током нагрузки осуществляется
амперметром.

При отсутствии централизованного
электроснабжения учет потребляемой электрической энергии может выполняться по
желанию владельца установки.

При наличии централизованного электроснабжения и
использовании электроагрегата в качестве резервного источника электрической
энергии в схеме электроснабжения предусматривается ручное переключающее
устройство S-42, исключающее возможность одновременной подачи напряжения в сеть
потребителя и в сеть энергоснабжающей организации.

— генератор; SA1 —
выключатель пакетный; SA2 — переключатель пакетный;- счетчик активной энергии;
F1-F3 — предохранители; РА1-РА3 — амперметры; УЗО — устройство защитного
отключения; QF — автоматический выключатель.

Рисунок 2.2 — Электроснабжение жилого дома от
ДЭС на напряжение 380/220 В

Учет электрической энергии, потребляемой от сети
централизованного электроснабжения, выполняется с помощью счетчика активной
энергии, устанавливаемого на вводно-распределительное устройство жилого дома.

Дизельный электроагрегат размещается в здании I
и II степеней огнестойкости. В отношении пожароопасности помещение
электроагрегата относится к категории «Г».

Помещение оборудуется принудительной
вентиляцией, обеспечивающей удаление окиси углерода и охлаждение
электроагрегата в летний период, пожарной сигнализацией, системой отопления,
поддерживающей температуру воздуха в помещении не ниже +8°С, общим рабочим и
аварийным освещением.

— дизельный электроагрегат; 2 — шкаф с вытяжкой
для обслуживания аккумуляторных батарей; 3 — шкаф управления приточно-вытяжной
вентиляцией; 4 — бак топлива; 5 — газовыхлопной трубопровод; 6 —
воздухозаборный трубопровод; 7 — глушители

Рисунок 2.3 — Дизельная электростанция (ДЭС),
выполненная на базе электроагрегата АД16-Т400-1ВП

В помещении электроагрегата устанавливаются
шкаф, оборудованный вытяжкой с зарядным устройством, шкаф управления системой
вентиляции, бак с запасом топлива. Для электроагрегата предусматриваются забор
воздуха для образования горючей смеси двигателя и отвод отработанных газов за
пределы здания.

Аккумуляторная батарея закрытого типа
(стартерная), аппаратура управления и защиты размещаются на одной раме с
электроагрегатом.

Рисунок 2.4 — ДЭС на базе блок-контейнера типа
«Север»

Блок-контейнер (БК) типа «Север» предназначен
для размещения в нем автономных источников электропитания, стационарных
автоматизированных дизель-электрических агрегатов и станций мощностью 8-200
кВт, а также другого вспомогательного оборудования. Он обеспечивает надежную
работу и эксплуатацию оборудования в экстремальных климатических условиях в
диапазоне температур от — 60 до + 40°С.

Таблица 2.1 Блок-контейнер типа «СЕВЕР»
(ТУ 5363-012-2084321-96)

Позиция
на рис.

Наименование

Конструктивные
особенности

1

Основание
контейнера

Сварное
из стального проката

2

Каркас

Сварной
из стального проката, объединенный с основанием

3

Внутренняя
обшивка

Панели
из стального оцинкованного листа (d = 0,7 мм) с полимерным покрытием

4

Слой
утеплителя

d
= 100 мм, из пенополиуретана «Изолан-18», наносится методом напыления

5

Наружная
обшивка

Стальной
оцинкованный окрашенный профилированный лист, d = 0,7-1,0; С 18, С 20

6

Воздушный
зазор 8 = 35 мм

Между
наружной обшивкой и утеплителем, что улучшает внутренний температурный режим
контейнера

7

Нащельник

Из
декоративного металлопласта

8

Входная
дверь

Дверной
блок из стального гнутого профиля с утеплителем «Изолан-18»

БК «Север» представляет собой сварной несущий
контейнер из стального проката, обшитый снаружи оцинкованным гнутым
профнастилом марки С15 (С20), изнутри облицованный стальным оцинкованным листом
толщиной 0,9 мм с декоративным пластиковым покрытием марки ЭОЦ-П. Слой
утеплителя — из полиуретана «Изолан-18» толщиной 80-120 мм нанесен на
внутреннюю обшивку методом напыления, что обеспечивает герметичность помещения
контейнера.

Пол аппаратной выполняется из ЦСП (24 мм) или
ДСП (12-20 мм) с покрытием из полимерного материала, пол под ДЭС и в
стыковочном модуле — из стального рифленого листа толщиной 4-6 мм.

БК выполнен в виде прямоугольного
параллелепипеда, имеет одну или две двери и проемы для труб, кабелей,
вентиляции и кондиционеров и разделен перегородками на несколько помещений.

По желанию заказчика БК может оснащаться
автоматизированной системой жизнеобеспечения (отопление, вентиляция,
кондиционирование), рабочим и аварийным электроосвещением, охранно-пожарной
сигнализацией, автоматизированной системой пожаротушения.

Таблица 2.2 — Основная техническая
характеристика

Габариты,
мм

6000´2610´3000

Внутренние
размеры, мм

5600´2200´2510

Вес
без оборудования, кг

3100

Максимальная
нагрузка на пол, кг/м:

аппаратной

600

дизельной

1000

Максимальная
нагрузка на крышу и стены кг/м,

200

Потребляемая
мощность СЖО БК, кВт

1,4

Категория
(степень) огнестойкости

IIIа

2.3 Электроснабжение
жилого дома на базе микро ГЭС

Микрогидроэлектрические станции (микро ГЭС)
номинальной мощностью до 50 кВт рекомендуется применять в качестве автономных
источников электрической энергии для электроснабжения индивидуальных жилых
домов, хуторов, фермерских хозяйств и небольших поселков, расположенных вблизи
малых рек, ручьев, прудов и неэнергетических водохранилищ при отсутствии
централизованного электроснабжения.

Микро ГЭС могут использоваться на всей
территории России, но наиболее целесообразным является применение их в горной и
предгорной местностях.

Действующие малые и микро ГЭС на территории
Российской Федерации: Кировской обл., Республики Адыгея, Кабардино-Балкарской
Республики, Республики Карелия, Республики Тува, Краснодарского края, Ленинградской
обл., Карачаево-Черкесской Республики; а также в республиках Грузия, Беларусь,
Армения, Латвия, Украина.

При использовании микро ГЭС на равнинной
местности необходимым является сооружение плотины, обеспечивающей необходимый
напор воды для работы турбины.

При использовании микро ГЭС в местности, имеющей
уклон, равный или более 0,04, достаточной является прокладка деривационного
трубопровода, обеспечивающего частичный отвод воды от основного русла реки в
объеме, необходимом для работы турбины.

Рисунок 2.5 — Уклон потока воды микро ГЭС

Рекомендуется размещать микро ГЭС с номинальным
напряжением 400 В переменного тока частотой 50 Гц на расстоянии не более 1 км
до жилого дома. В противном случае необходимым является сооружение
трансформаторной подстанции напряжением 6-10/0,4 кВ.

Оборудование установки микро ГЭС устанавливается
в специальном закрытом помещении, обеспечивающем защиту оборудования от
воздействия атмосферных осадков и солнечной радиации.

— блок системы регулирования; 2 — устройство
балластной нагрузки;

— гидроэлектрический агрегат; 4 — запорная
задвижка; 5 — подводящий трубопровод;

— водозаборное устроство. К — канализационная
сеть; В — водопроводная сеть;- воздушная или кабельная линия напряжением до 1
кВ. (1) — жилой дом;

(2) — хозблок; (3) — здание микро ГЭС

Рисунок 2.6 — План расположения микро-ГЭС
деривационного типа

Для систем электроснабжения, выполненных на базе
микро ГЭС, резервный источник электрической энергии может не предусматриваться,
если стабильная эксплуатация микро ГЭС обеспечивается в любое время года и не
зависит от климатических факторов.

Дополнительными преимуществами микро ГЭС
являются экологическая чистота и возможность работы в автоматическом режиме без
обслуживающего персонала.

— генератор; QF —
выключатель автоматический; А1 — блок системы регулирования; ЕК — балластная
нагрузка

Рисунок 2.7 — Принципиальная схема микро-ГЭС

В состав микро ГЭС входят: гидроэлектрический
агрегат (гидротурбина, угловой мультипликатор, противоразгонное устройство,
генератор, система автоматического управления (САУ), устройство автоматического
регулирования, водозаборное устройство с мусорозадерживающим устройством,
устройство возбуждения, блок балластной нагрузки.

По напорному трубопроводу вода поступает в
турбину и осуществляет ее вращение.

Турбина приводит в действие ротор генератора,
установленный на валу турбины. Статорные обмотки генератора с помощью блока
регулирования подключаются к сети электроснабжения потребителя. Блок
регулирования предназначен для согласования режимов выработки электрической
энергии путем подключения балластной нагрузки.

Балластная система представляет собой систему
воздушных трубчатых электрических нагревателей (ТЭНов).

Защита генератора от токов короткого замыкания и
перегрузки выполняется автоматическим выключателем с максимальными
расцепителями, установленными в трех фазах.


2.4 Электроснабжение на
базе ВЭУ

Рекомендуется применять ВЭУ для систем
электроснабжения жилых домов в районах, имеющих среднегодовую скорость ветра не
менее 5 м/с. Выбор площадки для установки ветроэлектрического агрегата следует
производить в соответствии с РД 52.04.275-89 «Проведение изыскательских работ
по оценке ветроэнергетических ресурсов для обоснования схем размещения и
проектирования ветроэнергетических установок» и СНиП II-12-77 «Защита от шума».
При этом следует учитывать, что расстояние от ветроэлектрического агрегата до
жилого дома должно быть не менее 30 — 40 м.

Для обеспечения электроснабжением жилого дома в
периоды установившегося безветрия в составе ВЭУ предусматривается резервный
источник электрической станции — дизельный электрический агрегат.

На представленной блок-схеме ВЭУ автономный
источник электрической энергии с помощью блока управления и регулирования и
кабелей, поставляемых в комплекте с ветроэлектрическим агрегатом, подключается
к распределительному щиту напряжением 0,4 кВ.

С помощью понижающего трансформатора и
выпрямителя к распределительному щиту (0,4 кВ) подключается аккумуляторная
батарея. Преобразование постоянного тока от аккумуляторной батареи в переменный
ток напряжением 220/380 В выполняется с помощью инвертора.

Переключение на резервный источник электрической
энергии — дизельный электроагрегат выполняется с помощью пакетного
переключателя.

Избыток вырабатываемой электрической энергии
(например, в ночное время) используется для приготовления горячей воды.

— ветроколесо; 2 — мультипликатор; 3 — генератор;
4 — блок регулирования (БВР-8); 5 — редуктор виндрозный; 6 — башня;7 —
виндрозы; 8 — кожух; 9 — токосъемник; 10 — фундамент; 11 — расчалки; 12 —
штормовая лопатка; 13 — рукоятка.

Рисунок 2.8 — Ветроагрегат ВТН8-8

Таблица 2.3 — Характеристика мощности в зависимости
от скорости ветра

Скорость
ветра, м/с

4,5

55,0

66,0

77,0

88,0

88,8

9,0-25,0

25,0

Мощность,
кВт

0,25

00,8

22,0

33,7

55,9

88,0

8,0

0

Таблица 2.4 -Техническая характеристика
«Ветроагрегат» ВТН8-8

Номинальная
мощность, кВт

8

Номинальная
скорость ветра, м/с

8,8

Максимальная
рабочая скорость ветра, м/с

25,0

Минимальная
рабочая скорость ветра, м/с

4,5

Предельная
скорость ветра, м/с

60,0

Номинальное
напряжение, В

400/230

Частота
тока, Гц

50

Годовая
выработка электрической энергии, кВт×ч, при среднегодовой
скорости ветра, м/с:

5,0

18000

6,0

25000

7,0

30000

Диаметр
ветроколеса, м

8,45

Количество
лопастей

2

Номинальная
частота вращения, об/мин

189

Тип
регулятора ветроколеса

центробежно-аэродинамический
с поворотом лопастей

Способ
ориентации на ветер

виндрозный

Высота
башни, м

12

Масса
агрегата с башней, кг (без фундамента)

800

Ветроэлектрический агрегат типа ВТН8-8 является
горизонтально-осевой машиной, у которой плоскость вращения ветроколеса
располагается перед башней.

При действии ветра вращение ветроколеса
передается на входной вал мультипликатора, связанного с ротором генератора.
Генератор с помощью токосъемника, установленного внутри башни ветроагрегата, и
кабелей подключается к блоку управления и регулирования типа БВР-8.

Башня ветроагрегата устанавливается на
фундаменте и крепится с помощью растяжек.

При изменении направления ветра новая ориентация
ветроколеса производится автоматически с помощью виндрозного редуктора,
неподвижная часть которого (зубчатое колесо) жёстко связана с башней
ветроагрегата, а подвижная часть (корпус редуктора) приводится в движение
виндрозами. Вращение винд-роз прекратится при совпадении оси вращения
ветроколеса и плоскости вращения виндроз с направлением ветра.

— ветроэлектрический агрегат; 2 — блок
регулирования БВР;- воздушная или кабельная линия напряжением до 1 кВ.

(1) — одноквартирный жилой дом; (2) — здание
энергетического блока

Рисунок 2.9 — План размещения Ветроагрегат
ВТН8-8

Ветроэлектрический агрегат и блок управления
(БВР) устанавливаются на приусадебном участке на расстоянии не менее 30 м от
жилого дома.

Блок управления, изготавливаемый со степенью
защиты 1Р56, устанавливается на стойках рядом с ветроэлектрическим агрегатом.
Остальное оборудование ветроэнергетической установки (выпрямитель, инвертор,
аккумуляторные батареи и др.) устанавливается в отдельном здании
энергетического блока совместно с резервным источником электрической энергии —
дизельным электрическим агрегатом.

Кабельная линия от блока БВР до энергетического
блока может прокладываться в земле, в траншее на глубине 0,7 м от планировочной
отметки земли или открыто в стальной или полиэтиленовой трубе на скобах вдоль
забора.

От энергетического блока до жилого дома
предусматривается прокладка двух воздушных линий, одна из которых подключается
к вводно-распределительному устройству жилого дома, а другая — к
водонагревателю.

Воздушные линии выполняются изолированными
проводами. Расстояние от проводов до пешеходных дорожек должно быть не менее
3,5 м.

Сечение жилы и тип проводов следует выбирать в
соответствии с рекомендациями, приведенными в «Руководящих материалах по
электроснабжению индивидуальных жилых домов, коттеджей, дачных (садовых) домов
и других частных сооружений».

Вводы в жилой дом и в энергетический блок
выполняются через трубостойки. Пример выполнения вводов через трубостойки
приведен в разделе ДЭС.

В здании энергетического блока аккумуляторные
батареи размещаются на стеллажах в отдельном помещении, оборудованном
приточно-вытяжной вентиляцией. Емкость аккумуляторов выбирается из условия
обеспечения электроснабжением жилого дома в течение трех часов.

2.5 Электроснабжение
жилого дома на базе СФУ

Солнечные фотоэлектрические установки (СФУ)
применяются для автономного освещения, электропитания бытовых приборов подъема
воды в регионах, расположенных южнее 50° северной широты. Эти установки в
России предпочтительно использовать в Астраханской, Волгоградской, Ростовской и
Читинской областях, в Краснодарском и Приморском краях, а также на Северном
Кавказе, в республиках Дагестан, Калмыкия, Бурятия и Тува.

Эффективность использования СФУ определяется
интенсивностью солнечного излучения и климатическими условиями. Первое главным
образом зависит от географической широты места, а второе характеризуется числом
солнечных дней в году.

Солнце как источник энергии, имеет высокую
стабильность. Однако закономерность движения Земли приводит к годовым, сезонным
и суточным колебаниям в поступлении солнечной радиации. Кроме того, количество
пасмурных дней в нашем северном полушарии увеличивается в осенне-зимний период.
Это приводит к тому, что поступление солнечной радиации, а следовательно, и
выработка электроэнергии на СФУ изменяется в широких пределах: от 6 кВт×ч/м2
в весенний или летний солнечный день до 0,1 кВт×ч/м2
в зимний пасмурный день.

Необходимо учитывать, что СФУ принципиально не
могут работать в темное время суток, поэтому при выборе СФУ в качестве
источника электроснабжения приходится принимать во внимание цикличность ее
работы.

Целесообразно использовать СФУ в качестве
резервного источника электрической энергии при наличии сетей централизованного
электроснабжения и в качестве резервного источника для автономных систем
электроснабжения, выполненных на базе дизельных электроагрегатов.

Рисунок 2.10 — Состав фотоэлектрической
установки

— герметик; 2 — стекло; 3 — герметизирующая
стенка; 4 — солнечные элементы; 5 — защитная пленка; 6 — корпус

Рисунок 2.11 — Устройство фотоэлектрического
модуля

СФУ следует размещать на наиболее интенсивно и
длительно освещаемом месте приусадебного участка.

Целесообразным является размещение СФУ на южном
незатененном скате кровли жилого дома, что позволит сократить длины
соединительных кабелей и проводов, уменьшить объем и затраты на монтажные
работы и даст возможность использовать освободившуюся полезную площадь
приусадебного участка для других целей.

Комплект СФУ включает: солнечную батарею,
зарядное устройство, аккумуляторы и инвертор.

Солнечная батарея состоит из фотоэлектрических
модулей, каждый из которых выполнен в виде панели, заключенной в алюминиевый
корпус. Панель представляет собой фотоэлектрический генератор, состоящий из
стеклянной плиты, с тыльной стороны которой между двумя слоями герметизирующей
пленки размещены солнечные элементы, электрически соединенные между собой
металлическими шинами. Нижний слой герметизирующей пленки защищен от внешних
воздействий слоем защитной пленки. Торцы панели заключены в алюминиевую
окантовку и защищены герметиком.

К внутренней стороне модуля прикреплен
специальный диодный блок, под крышкой которого размещены три электрических
контакта («+1» — плюсовый вывод, «2» — вывод средней точки цепи, «3» —
минусовый вывод), предназначенные для подключения модуля. На корпусе модуля
имеются отверстия для его крепления.

Модули предназначены для эксплуатации при:

температуре окружающего воздуха от -40°С до
+40°С;

относительной влажности воздуха (при t = 25°С) —
до 100 %;

атмосферном давлении 84-106,7 кПа.

— фотоэлектрический модуль; 2 — опорные балки; 3
— кровля

Рисунок 2.12 — Крепление фотоэлектрических
модулей на крутом скате кровли

Таблица 2.5 Техническая характеристика
фотоэлектрических модулей

Тип
модуля

Максимальная
мощность, Вт

Напряжение,
В

Ток
при Uмакс, А

Ток
короткого замыкания, не менее, А

Масса,
кг

Габариты,
мм

Макс.

Ном.

холостого
хода

МС-110

10

17

12

21

0,61

0,82

1,8

340´340
´21

МС-215

15

17

12

21

0,88

1,00

2,3

400´400
´21

МС-325

25

17

12

21

1,60

2,01

5,0

1080´287
´38

30

17

12

21

1,80

2,01

5,0

1080´287
´38

МС-435

35

17

12

21

2,14

2,30

7,0

985´450
´38

МС-450

50

17

12

21

2,94

3,21

7,0

985´450
´38

МС-550

50

28

12

36

1,84

2,01

7,2

1080´463
´38

МС-655

55

17

12

21

3,40

4,02

7,5

1080´550
´38

МС-660

60

17

12

21

3,68

4,02

7,5

1080´550´38

МС-665

65

17

12

21

3,96

4,02

7,5

1080´550×38

МС-755

55

16,5

12

20,4

3,40

4,02

8,0

1251´463
´38

МС-760

60

16,5

12

20,4

3,68

4,02

8,0

1251´463
´38

МС-765

65

16,5

12

20,4

3,96

4,02

8,0

1251´463
´38

МС-870

70

17

12

21

4,28

4,60

8,9

1150´537
´38

Рисунок 2.13 — Опора для крепления
фотоэлектрических модулей на пологовой кровле жилого дома

Фотоэлектрические модули сохраняют
работоспособность после воздействия солнечной радиации с интегральной
плотностью светового потока не более 1125 Вт/м2, в том числе при плотности
потока ультрафиолетовой части спектра 68 Вт/м2 (при длине волны 280-400 м) и в
условиях дождя интенсивностью 5 мм/мин, соляного тумана, снеговой и
гололедно-ветровой нагрузки до 2000 Па.

Срок службы модулей не менее 20 лет, гарантийный
срок — 10 лет.

Основные технические характеристики
фотоэлектрических модулей, серийно выпускаемых заводом «Сатурн» (г.Краснодар),
приведены в таблицеице.

Крепление фотоэлектрических модулей на кровле
дома выполняется с помощью специальных опор.

Для крепления модулей на крутых скатах кровли
применяются опоры в виде продольных балок, выполненных из алюминиевого профиля
или деревянных брусьев.

Для крепления фотоэлектрических модулей на
плоских крышах применяются регулирующие опоры, позволяющие изменять угол
наклона модулей по отношению к горизонтальной плоскости кровли.

Режим СФУ — циклический с периодом в одни сутки.

Мощность СФУ выбирается из условий обеспечения
максимального дневного электропотребления жилого дома за получасовой максимум
нагрузки и обеспечения заряда аккумуляторов, за счет разряда которых
выполняется электроснабжение в темное время суток.

С помощью зарядного устройства обеспечивается
контроль за процессами заряда и разряда аккумуляторной установки и ее защита от
перегрузки.

Солнечная батарея, собранная из
фотоэлектрических элементов, является источником постоянного тока.
Преобразование постоянного тока в переменный напряжением 220 В, частотой 50 Гц
выполняется с помощью инвертора.

Тип инвертора и его технические характеристики
являются исходными данными, определяющими основные параметры СФУ: выходное
напряжение солнечной батареи, напряжение аккумуляторной установки, конструкцию
и мощность зарядного устройства, сечение жил проводов и кабеля и т.д.
Номинальное напряжение фотоэлектрического модуля 12 В.

— солнечная
батарея; GE — фотоэлектрический модуль; GB — аккумуляторная батарея; QS —
выключатель; AS — зарядное устройство; UZ — инвертор

Рисунок 2.14 — Электрическая схема электроснабжения
на базе СФУ

Как правило, солнечная батарея применяется с
выходным напряжением 24 или 48 В постоянного тока, что получается за счет
последовательно-параллельного соединения фотоэлектрических элементов.

2.6 Сравнительный
расчет эффективности дизельной электростанции и микро ГЭС

ВАРИАНТ 1. Использование микро ГЭС-10

Срок службы микро ГЭС-10 при соблюдении правил
эксплуатации не менее 10 лет, т.е. Т = 3650 сут;

Вырабатываемая мощность N = 10 кВт;

Суточная выработка электроэнергии Qс при
пользовании электроэнергией в течение 16 ч в сутки (t = 16 ч) и мощности N
равна:

Qc = N´t = 10 кВт ´
16 ч
= 160 кВт×ч.

За весь срок Т будет выработано количество
энергии Q.

Q = Qc´Т = 160 кВт×ч
´
3650 = 584 000 кВт×ч.

При стоимости микро ГЭС-278 400руб., включающей
цену микро ГЭС (248400 руб.) и стоимость материалов и работ, связанных с
установкой микро ГЭС (30000 руб.), стоимость 1 кВт×ч
вырабатываемой электроэнергии Сг будет равна:

Сг = 278 400:584 000 = 0,47 руб./кВт×ч
(47 копеек за 1 кВт×ч).

ВАРИАНТ 2. Использование микро ГЭС-50

Срок службы микро ГЭС-50 при соблюдении правил
эксплуатации не менее 10 лет, т.е. Т = 3650 сут;

Вырабатываемая мощность N = 50 кВт;

Суточная выработка электроэнергии Qс при
пользовании электроэнергией в течение 16 ч в сутки (t = 16 ч) и мощности N
равна:

Qc = N´t = 50 кВт ´
16 ч
= 800 кВт×ч.

За весь срок Т будет выработано количество
энергии Q.

Q = Qc´Т = 800 кВт×ч
´
3650 = 2 920 000 кВт×ч.

При стоимости микро ГЭС-50 1 136 400 руб.,
включающей цену микро ГЭС (1 076 000 руб.) и стоимость материалов и работ,
связанных с установкой микро ГЭС (60000 руб.), стоимость 1 кВтч вырабатываемой
электроэнергии Сг будет равна:

Сг = 1 136 400:2 920 000 = 0,39 руб. /кВт×ч
(39 копеек за 1 кВт×ч).

ВАРИАНТ 3. Использование ДС

Для выработки 1 кВт×ч
электроэнергии в ДС используется 300 г дизельного топлива (0,0003 т/кВт×ч).

При цене дизельного топлива 26 000 руб. за тонну
цена этого количества топлива Сд.т равна:

Сд.т = 26 000 руб./т ´
0,0003 т/кВт×ч
= 7.8 руб./кВт×ч (7.8 рублей за 1
кВт×ч).

В расчете приведены только прямые расходы на
топливо при использовании ДС для выработки 1 кВт×ч
электроэнергии. Стоимости ДС и работ обслуживающего персонала не учтены.

ВЫВОД: Стоимость электроэнергии при
использовании микро ГЭС в 17.7 раза ниже, чем при использовании ДС (0,066:0,012
= 5,5).

2.7 Выбор типа
аккумуляторных батареЙ для объекта

Выбор аккумуляторов для системы автономного
электроснабжения также вопрос непростой. Обычные автомобильные аккумуляторы
здесь применять нежелательно. Во-первых, они не рассчитаны на работу в
циклических режимах, т.е. когда аккумулятор отдает энергию понемногу и долго.
Во-вторых, любые автомобильные аккумуляторы, даже так называемые
«необслуживаемые», при своей работе выделяют вредные газы.

Самым лучшим вариантом для систем автономного и
резервного электроснабжения является использование специальных АБ, рассчитанных
на циклические режимы работы и регулярный глубокий разряд. Можно применять как
АБ с жидким электролитом (серия OpzS), так и герметичные гелевые АБ (серия
OpzV). Такие батареи намного дороже автомобильных, но зато, при правильном
проектировании системы, гарантируют надежное электроснабжение.

Промежуточным вариантом является использование
герметичных батарей, выполненных по AGM или GEL технологии. Эти батареи
работают значительно лучше автомобильных аккумуляторов, не выделяют при своей
работе вредных веществ, а стоят не намного дороже стартерных батарей.батареи —
герметичные, необслуживаемые, не требуют вентилируемого помещения для
установки. Батареи AGM прекрасно работают в буферном режиме, т.е. в режиме
подзарядки. В таком режиме служат до 10-12 лет. Если же их использовать в
циклическом режиме (т.е. постоянно заряжать-разряжать на хотя бы 30%-40% от
емкости), то их срок службы сокращается.

Такие АБ используются в UPS; вообще UPS
предназначены для аварийного завершения работ, а не для питания нагрузки в
постоянном режиме. Поэтому, учитывая что обычно они стоят в офисах, там и
ставят AGM и гелевые батареи. Даже если АБ и выйдет из строя преждевременно,
все же это во многих случаях дешевле, чем риск потери информации и результатов
работы.

Гелевые батареи лучше выдерживают циклические
режимы заряда-разряда. Их применение более желательно в системах автономного
электроснабжения. Однако они дороже AGM батарей и тем более стартерных.

Почти все герметичные аккумуляторы могут на
какое-то время устанавливаться на боку. Однако производитель обычно рекомендует
устанавливать батареи в «нормальной», вертикальной позиции.

Такие АБ имеют большую, по сравнению со
стартерными батареями, толщину пластин электродов, поэтому срок их службы в
режиме длительного разряда намного превышает срок работы стартерных батарей.

В связи с этим, в системах на базе
возобновляемых источников энергии, а также в системах бесперебойного питания,
целесообразно использовать, хотя и более дорогие, герметичные, необслуживаемые
АБ. Солнечная батарея, термоэлектрический генератор и небольшой мощности
ветроэлектрическая установка вырабатывают сравнительно небольшой ток, поэтому
заряд АБ длится много часов и в этом случае подходят даже самые дешевые из
необслуживаемых АБ.

Гелевые аккумуляторной батареи имеют ряд
преимуществ по сравнению с аккумуляторами с технологией AGM при сохранении всех
их достоинств — герметичности, необслуживаемости, практическом отсутствии
вредных газовыделений при работе, большой срок службы.

Гелевые аккумуляторы имеют примерно на 10-30%
больший срок службы, чем AGM аккумуляторы. Также они менее болезненно переносят
глубокий разряд. Однако одним из основных преимуществ гелевых аккумуляторов
перед AGM является существенно меньшая потеря емкости при понижении температуры
аккумулятора.

Поэтому гелевые аккумуляторы рекомендуется
применять там, где требуется обеспечить долгий срок службы при более глубоких
режимах разряда, а также, если температура аккумуляторов опускается ниже 5
градусов Цельсия.

В итоге принимаем аккумуляторы Delta (технология
GEL)(рисунок 2.1)

Рисунок 2.15 — Аккумулятор Delta GL

Сферы применения:

•Источники бесперебойного питания

•Гарантированное питание систем связи

•Телефонные станции

•Резервное питание станций сотовой и
радиорелейной связи

•Системы солнечной и ветроэнергетики

Общее описание аккумуляторной батареи Delta GL:

Свинцово-кислотные моноблоки Delta серии GL
изготовлены по технологии GEL. В качестве электролита используется загущенная
серная кислота в виде геля, что обеспечивает устойчивость аккумуляторов Delta
GL к глубоким разрядам и высокую температурную стабильность. Расчетный срок
службы составляет 5 лет. Аккумуляторы Delta серии GL предназначены для работы,
как в буферном, так и в циклическом режимах.

К особенностям и преимуществам этих АБ можно
отнести: Устойчивость к глубоким разрядам, температурная стабильность
характеристик, исключены утечки кислоты, гарантируется безопасная эксплуатация
с другим оборудованием, отсутствует газовыделение, достаточно естественной
вентиляции, Нет необходимости в контроле уровня и доливе воды. Корпус выполнен
из негорючего пластика ABS.

Срок службы : В буферном режиме: 5 лет. В
циклическом режиме: 1300 циклов при 30% глубине разряда.

Температурные режимы : Хранение от -35°С до
+60°С .Заряд от -10°С до +60°С .Разряд от -20°С до +60°С

Метод заряда: Заряд постоянным напряжением
(25°C) .Циклический режим 14.3-14.5В .Буферный режим 13.4-13.7В

Таблица 2.6 — Технические данные АБ

Тип
аккумулятора

U
(В)

C
(Ач)

Д
(мм)

Ш
(мм)

В
(мм)

вес
(кг)

Delta
GL12-200

12

200

552

238

240

65

Таблица 2.7 — Состав нагрузки

Наименование
оборудования

Кол-во,
шт.

Мощность,
Вт

Сумм.
Мощность, Вт

Время
работы в течении суток, ч

Потребление
за сутки, кВт*ч

Компьютер

1

150

150

4

0,6

Кондиционер

1

2400

2400

2

4,8

Водонагревательный
тэн

1

1800

1800

8

14.4

Бытовой
потребитель

2

700

1400

3

4,2

Светильник
со светодиодными лампами

4

100

400

4

1,6

Телевизор+стереосистема

1

800

800

4

5,6

Суммарная
установленная мощность

5,95
кВт

Суммарное
потребление за сутки

31,2

При использовании в качестве источника
электроэнергии солнечную панель и ветрогенератор время резервирования будет
сосавлять 8 часов.

Для дальнейших расчетов найдем среднечасовую
мощность за зимние сутки:

                                        (2.1)

Потребление за 8 часов :

Далее нужно умножить получившееся
значение на коэффициент 1,2 учитывающий потери в инверторе:

, Втч                                           
(2.2)

 Втч

значение входного напряжения инвертора по
характеристикам выбранного инвертора 48 В.

Разделив значение потребления энергии за сутки с
учетом потерь на напряжение мы получим число Ампер-часов , требуемое для
покрытия нагрузки переменного тока:

                                (2.3)

Определяем количество аккумуляторных
батареи :

С учетом того, что максимальный
допустимый разряд АБ будет составлять 30% от номинальной емкости(Можно,
конечно, разряжать АБ сильнее, но тогда срок службы АБ резко сократится)
приблизительная емкость АБ :

                                              (2.4)

Теперь необходимо рассчитать
количество, напряжение, способ включения и тип аккумуляторов. При этом надо
учитывать, что при параллельном включении аккумуляторов в цепь суммируется
емкость (А/ч), а при последовательном напряжение (В).

Количество последовательно
соединенных в ряд АБ

=48/12 = 4                    (2.5):

Количество параллельно соединенных
рядов:

                             (2.6)

Суммарная емкость АБ:

                       ( 2.7)

Общее количество АБ:

=n1 n2=5х4=20                     (2.8)

2.8 Расчет
фотоэлектрических модулей

Общая емкость аккумуляторных
баратеи:

                            (2.9)

Учитываем потери на заряд-разряд
аккумуляторной батареи (обычно 20% при использовании специальных батарей):

                                              (2.10)

3

Среднее количество пиковых солнечных
часов для местности

Ростова-на-дону: 5ч

Требуемое число А ч от солнечных
батареи:

                                               (2.11)

5.

Ток фотоэлектрического модуля в
точке максимальной мощности (спецификации производителя): 10.35

Определяем количества модулей,
соединенных параллельно.

                                            (2.12)

7.Округлить до ближайшего большего целого
значения до 23 штуки

.Номинальное напряжение фотоэлектрического
модуля :12В

Выбираем фотоэлектрический модуль ТСМ-180 :

Кремниевый монокристаллический модуль под
стеклом в алюминиевой рамке. На обратной стороне находится клеммная коробка.
Модуль односторонний

В этом модуле применено специальное
текстурированное стекло, в котором потери световой энергии минимизированы. Это
позволило получить примерно на 15% больше мощности с единицы площади модуля.

Рисунок 2.16 — фотоэлектрический модуль ТСМ-180

Таблица 2.8- Технические данные
фотоэлектрического модуля

Модель

Мощность,
Вт

Uхх,
В

Uн,
В

Im,
А

Размеры,
мм

Вес,
кг

ТСМ-180

180

21

12

10,35

1340x990x38

18

2.9 Ветроэлектрическая
установка

альтернативный энергетика дом
ветроэлектрический дизельный

Современные ВЭУ — это машины, которые
преобразуют энергию ветра в механическую энергию вращающегося ветроколеса, а
затем в электрическую энергию.

В настоящее время применяются две основные
конструкции ветроагрегатов: горизонтально-осевые и вертикально-осевые
ветродвигатели. Оба типа ВЭУ имеют примерно равный КПД, однако наибольшее
распространение получили ветроагрегаты первого типа. Мощность ВЭУ может быть от
сотен ватт до нескольких мегаватт.

Ранее в ветроустановках применялись ветроколеса
так называемого «активного» типа (карусельного типа, Савониуса и др.),
использующие силу давления ветра (в отличие от выше указанных ветроколес,
использующих подъемную силу). Однако такие установки имеют очень низкий КПД
(менее 20%), поэтому в настоящее время для производства энергии не применяются.

Основные компоненты установки:

ветроколесо (ротор), преобразующее энергию
набегающего ветрового потока в механическую энергию вращения оси турбины.
Диаметр ветроколеса колеблется от нескольких метров до нескольких десятков
метров. Частота вращения составляет от 15 до 100 об/мин. Обычно для соединенных
с сетью ВЭУ частота вращения ветроколеса постоянна. Для автономных систем с
выпрямителем и инвертором — обычно переменная;

мультипликатор — промежуточное звено между
ветроколесом и электрогенератором, который повышает частоту вращения вала
ветроколеса и обеспечивает согласование с оборотами генератора. Исключение
составляют ВЭУ малой мощности со специальными генераторами на постоянных
магнитах; в таких ветроустановках мультипликаторы обычно не применяются;

башня (ее иногда укрепляют стальными
растяжками), на которой установлено ветроколесо. У ВЭУ большой мощности высота
башни достигает 75 м. Обычно это цилиндрические мачты, хотя применяются и
решетчатые башни;

основание (фундамент), предназначено для
предотвращения падения установки при сильном ветре. Кроме того, для защиты от
поломок при сильных порывах ветра и ураганах почти все ВЭУ большой мощности
автоматически останавливаются, если скорость ветра превышает предельную
величину. Для целей обслуживания они должны оснащаться тормозным устройством.
Горизонтально-осевые ВЭУ имеют в своем составе устройство, обеспечивающее
автоматическую ориентацию ветроколеса по направлению ветра.

Рисунок 2.17 — Основные компоненты
горизонтально-осевой ветроустановки

Размер ВЭУ зависит от предполагаемого
использования. Основной характеристикой, определяющей размер этих систем,
является мощность ветроагрегата. Например, для работы на сеть возможно
применение ВЭУ мощностью 50 кВт и выше. ВЭУ меньшей мощности обычно
используются как автономные. Например, ВЭУ для электроснабжения жилого дома
может быть мощностью от нескольких сотен Вт до 10 кВт в зависимости от нагрузки
и энергопотребления. В состав подобных ВЭУ обычно входят АБ, а во многих
случаях и дизель-генератор в качестве резервного источника энергии во время
длительных периодов безветрия. Небольшие предприятия и удаленные поселки могут
использовать ВЭУ существенно большей мощности. Маломощные турбины (менее 1 кВт)
могут быть использованы для заряда аккумуляторов и электроснабжения малой
нагрузки (связь, освещение, электроинструмент, телевизор и т.п.).

Ветрогенераторы с горизонтальной осью вращения
могут использовать для преобразования энергии ветра подъемную силу или силу
сопротивления. Устройства, использующие подъемную силу, предпочтительнее,
поскольку они могут развить в несколько раз большую силу, чем устройства с
непосредственным действием силы сопротивления. Последние, кроме того, не могут
перемещаться со скоростью, превышающей скорость ветра. Вследствие этого
лопасти, на которые действует подъемная сила (ветроколеса), могут быть более
быстроходными (быстроходность — отношение окружной скорости элемента
поверхности к скорости ветра) и иметь лучшее соотношение мощности и массы при
меньшей стоимости единицы установленной мощности.

Ветроколесо может быть выполнено с различным
количеством лопастей; от однолопастных ветрогенераторов с контргрузами до
многолопастных (с числом лопастей до 50 и более). Ветроколеса с горизонтальной
осью вращения выполняют иногда фиксированными по направлению, т.е. они не могут
вращаться относительно вертикальной оси, перпендикулярной направлению ветра.
Такой тип ветрогенераторов используется лишь при наличии одного,
господствующего направления ветра. В большинстве же случаев система, на которой
укреплено ветроколесо (так называемая головка), выполняется поворотной,
ориентирующейся по направлению ветра. У малых ветрогенераторов как правило
применяются для этой цели хвостовые оперения, у больших — ориентацией управляет
электроника.

Для ограничения частоты вращения ветроколеса при
большой скорости ветра используется ряд методов, в том числе установка лопастей
во флюгерное положение, использование клапанов, установленных на лопастях или
вращающихся вместе с ними, а также устройства для вывода ветроколеса из-под
ветра с помощью бокового плана, расположенного параллельно плоскости вращения
колеса.

Лопасти могут быть непосредственно закреплены на
валу генератора, или же вращающий момент может передаваться от его обода через
вторичный вал к генератору, или другой рабочей машине.

Перпендикулярное направление действия ветра на
установки с горизонтальной осью вращения оказалось малоэффективным, так как
также требует использования систем ориентации и сравнительно сложных методов
съема мощности, что ведет к потере их эффективности. Они не имеют преимуществ
по сравнению с другими типами ветродвигателей с горизонтальной и вертикальной
осью вращения.

Рисунок 2.18 — Карта ветров в России

Рисунок 2.19 — График зависимоти вырабатываемой
мощности ветрогенератора от скорости ветра

Вы видите, как сильно возрастает величина
мощности ветрового потока при увеличении скорости ветра только на 1м / с. Для
дальнейших расчетов найдем среднечасовую мощность за зимние сутки:

                     (2.13)

Потребление за 8 часов :

Далее нужно умножить получившееся
значение на коэффициент 1,2 учитывающий потери в инверторе:

, Втч                         (2.14)

 Втч

Как видно из графика, среднегодовая
скорость ветра в г. Ростов-на-Дону равна 7 м/с. Определяем количество
вырабатываемой энергии за 8 часов Wвет.

                          (2.15)

где: V — скорость
ветра,м/с

Wм —
мгновенная мощность ветроустановки Вт.

Определяем количество ветроустановок

            (2.16)

Округляем до ближайшего целого n=2. Для
резервной подпитки будет достаточно две ветроустановки ОМ-3000-48 мощостью 3
кВт.

Рисунок 2.20 — ветроустановка
ОМ-3000-48 мощностью 3 кВт


2.10
Структура ветро-солнце-дизельной энергосистемы

Основным источником электрической
энергии в системе электроснабжения является солнечная панель. Она заряжает АБ в
дневное время суток с помощью солнечного зарядного устройства. Еще одним
источником электрической энергий является ветрогенератор который преобразует
энергию ветра в энергию трехфазного переменного тока. Выпрямитель регулятора
заряда преобразует трехфазный ток в энергию постоянного тока, который заряжает
аккумуляторную батарею. Ограничитель максимального тока предназначен для защиты
порционно зарядного устройства от больших токов. В свою очередь ПЗУ
предназначен для того чтоб равномерно распределять разят между АБ.
Аккумуляторные батарей осуществляют накопление электроэнергии. К батарее подключается
инвертор, который преобразует напряжение 48 В постоянного тока в стандартное
синусоидальное напряжение 220 В 50 Гц и обеспечивает питание потребителей
базовой станции переменным током.

Рисунок 2.21 — Структурная схема
солнце — ветро-дизельного комплекса системы автономного электроснабжения
базовой станции спутниковой связи

Регулятор заряда предохраняет АБ от
перезаряда. При заряженной батарее избыток электрической энергии контроллер
заряда переключает на термоэлектрический нагреватель (ТЭН).

Современные инверторы(«Xantrex» SW)
совмещают в себе несколько функций: преобразователь напряжения постоянного тока
в переменное, зарядное устройство от сети 220 В 50 Гц или от дизель-генератора,
программируемый контроллер, контролирующий напряжение сети, выходное напряжение
и входное напряжение с аккумуляторных батарей.

В случае штилевой погоды потребители
запитаны также через инвертор, который преобразует напряжение постоянного тока
аккумуляторной батареи в напряжение переменного тока. Инвертор контролирует
степень разряженности аккумуляторной батареи по величине напряжения. При
снижении напряжения батареи ниже допустимого, инвертор выдает команду на
включение дизель-генератора(Gesan L10) .После выхода ДГ на рабочий режим, напряжение
переменного тока с дизель-генератора подается через инвертор потребителям и, с
помощью встроенного в инвертор зарядного устройства, заряжает аккумуляторную
батарею, от которой продолжается электроснабжение потребителей постоянного
тока. Режим заряда аккумуляторной батареи программируется в контроллере
инвертора и им контролируется. При полном заряде аккумуляторной батареи
инвертор формирует сигнал на выключение ДГ.

2.11
Синергетический эффект

Входящие в состав Энергетической
системы ветровая турбина ВРТБ, фотоэлектрические преобразователи и
аккумуляторная батарея работают одновременно. Это обеспечивает синергетический
эффект: обеспечивается расчетная выработка энергии в любых погодных условиях с
одновременным снижением потребной емкости аккумуляторной батареи. Такой эффект
объясняется тем, что солнечный и ветровой первичные источники энергии дополняют
друг друга: в периоды, когда снижается солнечная радиация, усиливается ветер и
наоборот. При этом обеспечивается постоянная подача энергии потребителям в
течение суток, месяца и года.

Рисунок 2.22 — Распределение
среднедневных скоростей ветра и среднедневных сумм солнечной радиации в течение
года, характерные для местности Ростова-на-Дону

2.12 Выбор
оборудования

Технические данные всех ЭП приведены в таблице
2.9

Для ЭП № 1 получим:

                                   (2.17)

Iпуск = KпусIном ,А.                              
(2.18)

Таблица 2.9 — Технические данные ЭП


ЭП

Наименование
оборудования

Pн,кВт

Iн,
А

Кпуск

Iпуск

α

Iпуск/
α

cosf

1

Компьютер

0,15

0,28

5

1,4

2,5

0,56

0,9

2

Кондиционер

2,4

6,8

5

34

2,5

14

0,9

3

Водонагревательный
тэн

1,8

5,14

5

25,7

2,5

10,28

0,9

4,5

Бытовойпотребитель

0,7

2

5

10

2,5

4

0,8

6…9

Светильник
со светодиодными лампами

0,1

0,28

5

1,4

2,5

0,56

0,9

10

Телевизор+стереосистема

0,8

2,28

5

11,4

2,5

4,56

0,9

Выбираем автомат, кабельную линию к ЩР

Iр щр= 10,27А;

Iкрат = Iпуск=
Iпускнаиб +SIном                              
(2.19)

Iкрат = 25,7+6,15=
31,85А

Выбираем автомат марки Lexic DX

Iном ав= 63 А > Iн
= 10,27А;                                     (2.20)

Iном расц=30 А > Iн
= 10,27А;                         (2.21)

Iотс= 300 А;

Iсраб эл расц
>1,25´ Iкрат=
1,25´28,77 =35,96 А; 300 А >
35,96 А,  (2.22)

условия выполняются.

Выбираем кабель к ЩР: ВВГнг-1(3х6)+(1х4);

Iдоп= 34 А > Iн
= 10,27А                                  (2.23)

Проверим выбранное сечение по коэффициенту
защиты Кз автомата, в траншее уложен 1 кабель, поэтому поправочный коэффициент
Кп=1, Кз=1 коэффициент защиты для автомата с нерегулируемой характеристикой.

                       (2.24)

условие выполняется.

Принимаем к установке УЗО-Д40,по току утечки 30 mA

Таблица 2.10 — Расчет защитных аппаратов и
проводов к ЭП


ЭП

Iдл,
А

Iкр

Автоматический
выключатель

Тип
аппарата

Кз

Кз
х Iз

Iдоп
пров

Марка
и сечение

Iном
авт

Iном
р

Iр.ср

Iпр.ср

1

0,15

1,395

10

10

1,85

300

Lexic
DX

0,3

2,079

23

ВВГНГ-3(1х6)+(1х4)

2

2,4

33,47

63

50


41,25

300

Lexic
DX

0,3

5,28

23

ВВГНГ-3(1х6)+(1х4)

3

1,8

1,673

10

10


2,13

300

Lexic
DX

0,3

2,079

23

ВВГНГ-3(1х6)+(1х4)

4,5

0,7

10,982

16

30


13,72

300

Lexic
DX

0,3

2,079

23

ВВГНГ-3(1х6)+(1х4)

6…9

0,1

11,157

16

30


13,96

300

Lexic
DX

0,3

2,079

23

ВВГНГ-3(1х6)+(1х4)

10

0,8

5,578

10

10

6,9

300

Lexic
DX

0,3

2,079

23

ВВГНГ-3(1х6)+(1х4)

щр

10,27

39,85

63

30

49,81

300

Lexic
DX

1

16

34

ВВГнг-1(3х6)+(1х4);

2.13 Молниезащита
объекта

Фактическую основу защиты элементов
электрических установок от атмосферных перенапряжений и, соответственно, от
поражения прямыми ударами молнии составляет устройство молниеотводов, то есть
хорошо заземленных проводников, располагаемых выше, чем защищаемые элементы
электрической установки: Вертикально — Осевая Ветроэнергетическая Турбина,
фотоэлектрический модуль и основное здание в котором расположено основное
радиотехническое оборудование

Имеются три категории устройств молниезащиты: I
и II — защищает от прямых ударов, электростатической и электромагнитной
индукции и заноса высоких потенциалов. III — от прямых ударов и заноса высоких
потенциалов. Зона защиты молниеотвода — это часть пространства внутри которого
объект защищен от ударов молнии с определенной степенью надежности: зона типа
А-99. 5% и выше, Б-95% и выше.

Например, I категорию защиты и зону типа А
должны иметь взрывоопасные объекты по ПТЭ класса ВI и ВII, а II-ВIа и ВIIа
причем зоной защиты типа А при ожидаемом количестве поражений в год больше
одного, а также Б — меньше одного.

Для приема электростатического заряда молнии и
отвода ее токов в землю служат специальные части молниезащиты-молниеотводы,
которые состоят из несущей части (опоры), молниеприемника, токоотвода и
заземлителя.

По конструкции различают молниеотводы:

) одиночный стержневой.

)двойной стержневой — это 2 стержневых
молниеотвода, расположенные по разные стороны защищаемого объекта.

) тросовый — между двойными стержневыми
молниеотводами натянут стальной трос.

) молниеприемная сетка, укладываемая на
неметаллическую кровлю.

Опоры молниеотводов могут выполняться из стали,
железобетона, дерева. Молниеприемники стержневые изготавливаются из стали
сечением не менее 100 мм2 и длиной не менее 200 мм. В качестве молниеприемника
могут служить металлические конструкции объектов (трубы, дефлекторы, кровля и
т. п. ).

Молниеприемники тросовых молниеотводов
выполняются из стального многопроволочного оцинкованного троса сечением не
менее 35 мм2. Молниеприемная сетка выполняется из стальной проволоки 6-8 мм или
полосовой стали сечением не менее 46 мм2 и укладывается непосредственно на
кровлю или под слой негорючего утеплителя или гидроизоляции. Узлы сетки
соединяются сваркой. Размер ячеек должен быть не более 36м2 (6*6 м) для защиты
II категории и 150 м2 (12*12) для III категории.

Для молниезащиты II и III категории допускается
в качестве молниеприемника использовать металлическую кровлю.

Все металлические элементы объекта,
расположенные на крыше должны быть соединены с металлом кровли или сетки, а неметаллические
элементы, возвышающиеся над кровлей должны иметь дополнительные
молниеприемники.

Токоотводы, соединяющие сетку или кровлю с
заземлителями прокладываются не реже, чем через 25 м по периметру здания.

Токоотводы выполняются в виде стальных тросов,
полос, труб, сечением (24-48 мм2) согласно и прокладываются к заземлителям
кратчайшим путем.

Заземлители делятся на:

а) углубленные из полосовой или круглой стали,
укладываемые на дно котлована.

б) вертикальные из стальных ввинчиваемых
стержней (2-5 м) или на уголковой стали; верхний конец заземлителя углубляется
на 0. 6-0. 7 м.

в) горизонтальные — из круглой или полосовой
стали (160 мм2) уложенные на глубине 0. 6-0. 8 м в виде одного или нескольких
симметричных лучей.

г) комбинированные — вертикальные и
горизонтальные. Сечение элементов заземлителей должны быть не менее требуемых.

Соединение молниеприемников токоотводов и
заземлителей на сварке. Среднегодовая интенсивность грозовой деятельности в
часах определяется по спецкарте.

Ожидаемое количество поражений молнией в год:

= (S+6*h)*(L+6*h)*n*10000                                      (2.25)

где S, L — соответственно ширина и длина
защищаемого объекта, м; h — наибольшая высота объекта, м; n — среднегодовое
число ударов молний в 1 км2 земной поверхности.

Таблица 2.11 — Среднегодовое число ударов молний
в 1 км2

Интенсивность
грозовой деятельности , ч в год

10-20

20-40

40-60

60-80

80
и более

n

1

3

6

9

12

Величина импульсного сопротивления заземлителя
связана с предельно допустимым сопротивлением растеканию тока промышленной
частоты.

и = K

где — коэффициент импульса принимается согласно;
Rи для каждого заземлителя должна быть не более 10 Ом (для защиты II категории
20 Ом), а в грунтах с удельным сопротивлением 500 Ом*м допускается до 40 Ом.

Для защиты от заноса высоких потенциалов в защищаемый
объект по подземным металлическим коммуникациям необходимо заземлители и
подводы к ним располагать на расстоянии Sз = 0. 5*Rист и Sз = 0. 3*Rитр, но не
менее 3 м. где Rист, Rитр — величина Rи для стержневого и тросового
заземлителя. Коммуникации при вводе в здание соединяются с заземлителями.

Ввод в здание с защитой I и II категории
электрических сетей напряжением до 1000 В, сетей телефона, радио и сигнализации
выполняется кабелем; металлическая оболочка кабелей заземляется у ввода в
здание и в местах перехода воздушных линий в кабель. Кроме того, в местах
перехода линий в кабель между каждой жилой и заземленными элементами
устраиваются закрытые искровые промежутки или разрядники (например, РВН -0. 5).

Ввод в здание с защитой III категорий линий электрических
сетей выполняется по ПТЭ, а линий связи и пр. по ведомственным нормам и
правилам.

Защита от электростатической индукции должна
выполняться путем присоединения металлических корпусов всего оборудования,
аппаратов и металлических конструкций к специальному или защитному заземлению.

Защита от электромагнитной индукции между
трубопроводами и другими протяженными металлическими предметами (оболочки
кабелей и пр. ) в местах их возможного сближения на расстоянии 10 см и менее
через каждые 20 м для объектов I категории защиты и 25-30 см для II категории
привариваются металлические перемычки (для недопущения незамкнутых контуров).

При выполнении молниезащиты также необходимо
учитывать следующее: для повышения безопасности людей и животных необходимо
заземлители молниеотводов размещать в редко посещаемых местах, в удалении на 5
м и более от проезжих и пешеходных дорог; для исключения заноса высоких
электрических потенциалов в защищаемые объекты по подземным коммуникациям,
необходимо размещать заземлители и токоотводы к ним на достаточном расстоянии
от этих коммуникаций, для исключения перекрытия разряда от молниеприемника на
достаточном расстоянии от элементов объекта.

Размеры ВЭУ:=10м

Площадь 5х5м

Расчет для зоны Б.

где Д — расстояние между молниеотводами, поэтому
Д=0 т.к. молниеотвод один.к — высота вэс,- высота стержня,- высота сооружения,-
высота перелома образующей конуса,

Из неравенства находим:

                               (2.26)

                                (2.27)

                     (2.28)

СП — Солнечная панель

ВЭУ — ветроэне ветроэнергетическая установка

Рисунок 2.23 -молниезащитная зона

Защитные свойства стержневого молниеотвода
характеризуется зоной защиты, под которой понимают пространство вокруг молниеотвода,
где поражение защищаемого объекта атмосферными разрядами маловероятно.

Таким образом, при высоте молниеотводов разной
22м, данная ВЭУ будет находиться в защитной зоне.

По результатам расчёта производим необходимые
построения очертаний зоны защиты.

При установке молниеотводов на порталах
подстанции для повышения надёжности грозозащиты необходимо:

а) У стоек конструкций с молниеотводами
устраивать дополнительный заземлитель из двух, трёх труб длинной три, пять
метра;

б) Обеспечить растекание тока молнии от
конструкций к молниеотводом не менее чем в трёх, четырёх направлениях;

в) Число изоляторов в гирляндах на порталах
увеличить на два изолятора по сравнению с обычным;

г) Присоединение заземлителя трансформаторов
производить на расстоянии не менее пятнадцати метров от заземлителя
молниеотвода.

2.14 Расчет зануления

Питание электроприборов внутри помещения
осуществляется от трехфазной сети напряжением 220 В и частотой 50 Гц с
использованием автоматов токовой защиты. Состав оборудования приведен в таблицеице
15.2

Таблица 2.12 Состав оборудования

Наименование
оборудования

Кол-во,
шт.

Аккумуляторные
батареи

20

Компьютер

1

Кондиционер

1

Водонагревательный
тэн

1

Бытовой
потребитель

2

Светильник
со светодиодными лампами

4

Телевизор+стереосистема

1

Основной мерой защиты от поражения электрическим
током в сетях напряжением до 1000 В является зануление.

Зануление служит для защиты от поражения
электрическим током при повреждении изоляции проводов электроустановки.

Занулением называется намеренное соединение
металлических нетоковедущих частей, которые могут случайно оказаться под
напряжением, с многократно заземленным нулевым проводом. Зануление применяется
в четырехпроводных сетях напряжением до 1000 В с заземленной нейтралью.

Цель зануления — быстро отключить
электроустановку от сети при замыкании одной (или двух) фазы на корпус,
обеспечить безопасность прикосновения человека к зануленному корпусу в
аварийный период.

К частям, подлежащим занулению, относятся
корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, выключателей
светильников и т.п.; приводы электрических аппаратов: вторичные обмотки
измерительных трансформаторов, металлические конструкции распределительных
устройств, металлические оболочки и броня контрольных и силовых кабелей,
контрольных и наладочных стендов, корпуса передвижных и переносных
электроприемников, а также электрооборудование, размещенное на движущихся
частях станков, машин и механизмов.

В электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной
нейтралью с целью обеспечения автоматического отключения аварийного участка
проводимость фазных и нулевых защитных проводников должна быть выбрана такой,
чтобы при замыкании на корпус или на нулевой защитный проводник возникал ток
короткого замыкания, превышающий не менее чем в три раза номинальный ток
плавкого элемента ближайшего предохранителя, а для автоматического выключателя
с номинальным током более 100А — не менее 1,25.

Принципиальная схема зануления приведена на
рисунке 2.24 На схеме видно, что ток короткого замыкания Iкз в фазном проводе зависит
от фазного напряжения сети Uф и полного сопротивления цепи, складывающегося из
полных сопротивлений обмотки трансформатора Zт/3, фазного проводника Zф,
нулевого защитного проводника Zн, внешнего индуктивного сопротивления петли
фазный проводник- нулевой защитный проводник (петля фаза — нуль) Xп, активного
сопротивления заземления нейтрали трансформатора R0

А-аппарат защиты (предохранитель или
автоматический выключатель);о-заземление нейтрали.

Рисунок 2.24 — Принципиальная схема сети
переменного тока с занулением

Поскольку R0, как правило, велико по сравнению с
другими элементами цепи, параллельная ветвь, образованная им, создает
незначительное увеличение тока короткого замыкания, что позволяет пренебречь
им. В то же время такое допущение ужесточает требования к занулению и
значительно упрощает расчетную схему.

Рисунок 2.25 — Упрощенная схема зануления

В этом случае выражение короткого замыкания Iкз
(А) в комплексной форме будет:

Iкз = Uф
/ ( Zт / 3 + Zф
+ Zн +jХn),                                     
(2.29)

где Uф — фазное напряжение сети, В;т — комплекс
полного сопротивления обмоток трехфазного источника тока (трансформатора ),
Ом;ф = Rф + jХФ-комплекс полного сопротивления фазного провода, Ом;н = Rн + jХн
— комплекс полного сопротивления нулевого защитного проводника, Ом;ф и Rн —
активные сопротивления фазного и нулевого защитного проводников, Ом;ф и Хн —
внутренние индуктивные сопротивления фазного и нулевого защитного проводников,
Ом;

Хп — внешнее индуктивное сопротивление контура
(петли) фазный проводник — нулевой защитный проводник (петля фаза — нуль), Ом;п
=Zф +Zн + jХn — комплекс полного сопротивления петли фаза — нуль, Ом.

С учетом последнего:

кз = Uф / ( Zм / 3 + Zn )                                    (2.30)

При расчете зануления принято применять
допущение, при котором для вычисления действительного значения ( модуля ) тока
короткого замыкания Iкз модули сопротивления обмотки трансформатора и петли
фаза — нуль Zт / 3 и Zп складываются арифметически .Это допущение также ужесточает
требования безопасности и поэтому считается допустимым, хотя и вносит некоторую
неточность ( 5% ).

Полное сопротивление петли фаза — нуль в
действительной форме определяется из выражения:

Zn = Ö(
Rф + Rн
)2 + (Xф +Хн + Хп )2, Ом                       
(2.31)

К тока короткого замыкания, определяемого
требованиями к занулению :

К × Iн
£ Uф
/( Zт/3 + Ö(Rф
+ Rн) 2 + (Хф + Хн +
Хп )2                (2.32)

где Iн- номинальный ток аппарата защиты, которым
защищен электроприемник.

Значение коэффициента К принимается равным К 3 в
случае, если электроустановка защищается предохранителями и автоматическими
выключателями, имеющими обратнозависимую характеристику от тока . В случае,
если электроустановка защищается автоматическим выключателем, имеющим только
электромагнитный расцепитель (отсечку), то для автоматов с Iн до 100 А, К =
1,4, а для автоматов с Iн > 100 А, К = 1,25.

Значение полного сопротивления масляного
трансформатора во многом определяется его мощностью, напряжением первичной
обмотки, конструкцией трансформатора.

Расчет зануления для жилого дома.

Исходные данные:

напряжение сети — 0,23 кВ;

мощность — 8,39кВА;

мощность наиболее удаленного электроприемника
(кондиционер)

Р = 2,4 кВт;

ток нагрузки щита распределительного (ЩР)
Iн=25,77 А

длина кабеля до ШР-2, L1 = 5 м;

длина провода от ШР-2 до кондиционера, L2 = 10 м

Схема замещения приведена на рисунке 2,26

Рисунок 2.26 — Схема замещения

Определение токов нагрузки и выбор аппаратов
защиты:

Номинальный ток (кондиционер):

А                                (2.33)

Принимаем Iнавт.выкл.=25
А; Iнпл.вст=20 А. (>IрТЭН=11,59А)

Определение полных сопротивлений элементов цепи:

а) сопротивление трансформатора для группы
соединения Д/У0 — 11 Zт=0,027 Ом

б) сопротивление кабеля, при сечении фазной жилы
10 мм2 и нулевой 8 мм2 Zпфо=1,8 Ом/км

Zп= Zпфо´
L1=1,8´0,005
= 0,009 Ом;                      (2.34)

в) сопротивление провода при сечении фазной жилы
4 мм2 и нулевой 3 мм2 Zпфо=2,54 Ом/км

Zп= Zпфо´
L2= 2,54´
0,01 = 0,025 Ом            (2.35)

Определение тока КЗ :

                               (2.36)

                       (2.37)

Определение кратности тока

                                              (2.38)

                                         (2.39)

условие Iкз
³
Iн ´
К , где Ка = 1,25; Кпв = 3, то 12221 А >50´1,25=62.5
А и

,25 ´ 20 = 25 А

Определение времени срабатывания аппарата
защиты: автомата- принимается из справочника. В данном случае время отключения
аппарата защиты равно 0,16 секунд.

Потенциал корпуса поврежденного оборудования:

Uк1 = Iкз´
Zн1 = 12,221 ´
0,014 = 171.094 В, где Zн1
— сопротивление нулевой жилы кабеля, Zн1 = Rн1 , так как величина внутреннего
индуктивного сопротивления Хн1 алюминиевого проводника сравнительно мала (около
0,0156 Ом/км).

                              (2.40)

где r — удельное
сопротивление алюминиевой жилы принимается равной 0,028 Ом´мм2/м;

S — сечение жилы,
мм2;

L — длина
проводника, м.

Uк2 = Iкз´
Zн2 = 5,116 ´
0,026 = 133.186 В                      (2.41)

где , где Zн2
— сопротивление нулевого провода, Zн2
= Rн2

                         (2.42)

где r =0.0078 Ток,
проходящий через тело человека, равен:

                                     (2.43)

                                      (2.44)

Такие величины тока являются опасными для жизни.
Может возникнуть паралич дыхания при воздействий от 3 секунд и дольше, т.е.
время срабатывания автоматического выключателя верное.

3.ОХРАНА ТРУДА И ПРОМЫШЛЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

3.1 Производство работ
в действующих электроустановках

Ремонтные, монтажные, наладочные, строительные и
другие работы, выполняемые в действующих электроустановках, в том числе на
воздушных и кабельных линиях электропередачи, в отношении мер безопасности
можно разделить на три категории: работа со снятием напряжения, работа без
снятия напряжения, работа под напряжением.

Работа со снятием напряжения выполняется при
полном или частичном отключении электроустановки. При работах с частичным
включением работающий не должен приближаться сам и приближать инструмент и
приспособления, с которыми он работает , к токоведущим частям, находящимся под
напряжением, на расстояния меньше указанных в таблице 3.1.

Таблица 3.1 — Наименьшее расстояние от
токоведущих частей

Расстояние,
м

Напряжение
электроустановки, кВ

До
1,0

3…35

60…110

150

220

330

400…500

800
Постоянного тока

1150

Наименьшее
допустимое

0,6

0,6

1,0

1,5

2,0

2,5

3,5

5

3,5

8,0

Наименьшее допустимое расстояние от людей и
применяемых ими инструментов и приспособлений, а так же от временных ограждений
до токоведущих частей, находящихся под напряжением.

Рисунок 3.1 Наименьшие допустимые расстояния от
человека до токоведущих частей

Наименьшие допустимые расстояния от человека,
выполняющего работы в действующей электроустановке, до токоведущих частей,
находящихся под напряжением выше 1000 В напряжением, будет меньше указанного в
таблице 3.1. В электроустановках напряжением 6… 110 кВ при работе около
неогражденных токоведущих частей, находящихся под напряжением, запрещается
располагаться так, чтобы эти части находились сзади или с двух боковых сторон.

На рисунке 3.1 показано, как определить
расстояния от человека, выполняющего работы в действующих установках, до
токоведущих частей, находящихся под напряжением выше 1000 В.

Работы без снятия напряжения выполняются без
отключения каких-либо частей электроустановки. При этом работать разрешается за
постоянными и временными ограждениями токоведущих частей, на корпусах
оборудования, на поверхности оболочек кабелей, а также на расстояниях от
неогражденных токоведущих частей, находящихся под напряжением, больше указанных
в таблице 3.1.

Работы под напряжением выполняются непосредственно
на токоведущих частях, находящихся под напряжением, с применением
электрозащитных средств, а также на расстояниях от токоведущих частей меньше
указанных в таблице 3.1. Электрозащитные средства, применяемые при этих
работах, используются для изоляции человека от токоведущих частей, находящихся
под напряжением (изолирующие штанги и клещи, диэлектрические перчатки и т.д.),
либо от земли (диэлектрические ковры, боты и галоши, изолирующие подставки,
специальные изолирующие устройства, применяемые при работах под напряжением на
ВЛ выше 1000 В, и др.).

В электроустановках все работы производятся при
обязательном соблюдении следующих условий:

•           работу
можно выполнять только с разрешения уполномоченного на это официального лица в
соответствии с заданием, оформленным в виде наряда-допуска или распоряжения;

•           должны
быть выполнены организационные и технические мероприятия, обеспечивающие
персоналу безопасные условия труда.

Наряд выдается на большую часть работ,
выполняемых в электроустановках, в том числе наиболее важных, сложных и
продолжительных. Он выписывается в двух, а при передаче его по телефону или
радио — в трех экземплярах. Выдавать наряд разрешается на срок не более 15
календарных дней со дня начала работы. Он может быть продлен также на 15 календарных
дней со дня продления.

Наряды, работы по которым полностью закончены,
хранят как документы особой важности в течение 30 сут. По истечении этого срока
они могут быть уничтожены.

Распоряжение устное (или письменное
произвольной формы) задание на безопасное выполнение работы, определяющее ее
содержание, место, меры безопасности (если они требуются) и лиц, которым
поручено ее выполнение. Работы по распоряжению менее сложны, чем работы по
наряду, и в большинстве случаев их разрешается выполнять единолично.

Распоряжение выдается на менее сложные, а также
на кратковременные (продолжительностью не более 1 ч) и неотложные работы. Оно
имеет разовый характер; срок его действия определяется продолжительностью
рабочего дня исполнителей. В целях обеспечения безупречной организации
выполнения работ для исключения несчастных случаев при высокой
производительности труда и хорошем качестве работ принимают следующие
организационные мероприятия:

—       назначение лиц, ответственных за
безопасное ведение работ;

—       выдача нарядов или распоряжений на
проведение работ;

—       допуск бригады к работе;

—       надзор за соблюдением бригадой
требований безопасности;

—       оформление перерывов в работе и ее
окончания.

Кроме организационных мероприятий необходимо
проводить и технические мероприятия:

—       производство необходимых отключений
и принятие мер, препятствующих ошибочному или произвольному включению
коммутационной аппаратуры;

—       проверка отсутствия напряжения на
отключенных токоведущих частях;

—       вывешивание переносных плакатов
безопасности при необходимости установки временных ограждений;

—       наложение временных заземлений на
отключенные токоведущие части.

Технические мероприятия обеспечивают
безопасность персонала при выполнении работ с полным или частичным снятием
напряжения с электроустановки.

Ответственные за организацию и выполнение работ
в действующих, электроустановках и их функциональные обязанности приведены в
таблице. 3.2.

Таблица 3.2 — Ответственные за организацию и
выполнение работ в действующих электроустановках и их функциональные обязанности

Ответственное
лицо

Функциональные
обязанности

Лицо,
выдающее наряд или отдающее распоряжение на производство работ, выполняемых
по наряду

Назначается
из числа административно-технического персонала предприятия и его структурных
подразделений, имеющего группы по электробезопасности не ниже V. Он отвечает
за достаточность и правильность указанных в наряде мер безопасности, за
качественный и количественный состав бригады и назначение ответственных лиц

Руководитель
работ, выполняемых по наряду

Инженерно-технический
работник с группой V. Он отвечает за выполнение всех указанных в наряде мер
безопасности и их достаточность, полноту и качество инструктажа бригады,
проводимого допускающим и производителем работ

Лицо,
дающее разрешение на подготовку рабочего места и допуск бригады к работе

Дежурный
с группой IV

Лицо,
подготавливающее рабочее место

Дежурный
или работник оперативно-ремонтного персонала, допущенный к оперативным
переключениям в данной электроустановке. Он отвечает за правильное и точное
выполнение мер по подготовке рабочего места, указанных в наряде, а также мер,
требуемых по условиям работы (установка замков, плакатов безопасности,
ограждений и т. д.)

Лицо,
допускающее бригаду к работе

Лицо
электротехнической специальности, лично допускающее бригаду к работе. Его
обязанность — убедиться в правильности подготовки рабочих мест и допустить
бригаду к работе. Он назначается из числа дежурного или оперативно-ремонтного
персонала с группой IV при работе на электроустановках напряжением выше 1 ООО
Вис группой III — до 1 ООО В. Допускающий отвечает за правильность и
достаточность принятых мер безопасности и соответствие их мерам, указанным в
наряде, характеру и месту работы, правильный допуск к работе, а также за
полноту и качество проводимого им инструктажа

Производитель
работ

Производитель
работ является непосредственным руководителем бригады. При работах,
выполняемых по наряду в электроустановках напряжением выше 1 ООО В, он должен
иметь группу IV, а в электроустановках напряжением до 1 ООО В и при работах,
выполняемых по распоряжению, — группу III

Наблюдающий

Лицо
электротехнической специальности, назначаемое для надзора за бригадами
работников, не имеющих права самостоятельно работать в электроустановках
(строители, монтажники, уборщики и т. д.). Он отвечает за безопасность членов
бригады в отношении поражения электрическим током и должен иметь группу не
ниже III

Допуск бригады к работе производится после
проверки подготовки рабочего места. При этом допускающий должен:

1)         проверить
соответствие состава бригады указанному в наряде или распоряжении по именным
удостоверениям;

2)         произвести
инструктаж — ознакомить бригаду с содержанием наряда, распоряжения;

3)         указать
границы рабочего места;

4)         показать
ближайшее к рабочему месту оборудование и токоведущие части ремонтируемого и
соседних с ним присоединений, к которым запрещается приближаться независимо от
того, находятся они под напряжением или нет;

5)         показать
бригаде, что напряжение отсутствует: показать установленые заземления или
проверить отсутствие напряжения, если заземления не видны с рабочего места, а в
электроустановках 35 кВ и выше (где позволяет конструктивное исполнение) —
прикоснуться впоследствии рукой к токоведущим частям.

Проведение инструктажа и допуска к работе по
наряду оформляется подписями в наряде допускающего и производителя работ
(наблюдающего с указанием даты и времени допуска, а допуска по распоряжению
записью в оперативном журнале).

3.2 Средства и способы
пожаротушения

Химическую реакцию окисления, сопровождающуюся
выделением теплоты и света, называют горением. Для осуществления такой
химической реакции требуется источник загорания (импульса) горючее вещество, и
окислитель. Окислителем обычно является кислород воздуха, но им также может
быть хлор, фтор, бром, йод, окислы азота и т.д.

Существуют следующие классификации горения:

) по свойствам горючей смеси:

гомогенное горение — горение, при котором
исходные вещества имеют одинаковое агрегатное состояние (например, горение
газов);

гетерогенное горение — горение твердых и жидких горючих
веществ.

) по скорости распространения пламени:

·              дефлаграционное, свойственным
пожарам, (порядка десятка метров в секунду);

·              взрывное (порядка сотни метров в
секунду);

·              детонационное (порядка тысячи метров
в секунду) горение.

) по процессу возникновения горения:

·              возгорание — возникновение горения
под воздействием источника зажигания. Как возгорание характеризуется
возникновение горения веществ и материалов при воздействии тепловых импульсов с
температурой выше температуры воспламенения.

·              воспламенение — возгорание,
сопровождающееся появлением пламени;

·              самовозгорание — явление резкого
увеличения скорости экзотермических реакций, приводящее к возникновению горения
вещества (материала, смеси) при отсутствии источника зажигания. К процессу
самовозгорания относится возникновение горения при температурах ниже
температуры самовоспламенения.

·              самовоспламенение — самовозгорание,
сопровождающееся появлением пламени;

·              взрыв — чрезвычайно быстрое
химическое (взрывчатое) превращение, сопровождающееся выделением энергии и
образованием сжатых газов, способных производить механическую работу.

Оценка пожарной опасности веществ и материалов.

При оценке пожарной опасности веществ и
материалов учитывают следующее:

) Температура самовоспламенения и концентрационные
пределы воспламенения, определяющие критические условия возникновения и
развития процесса горения. Минимальную температуру вещества или материала, при
которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций,
заканчивающееся возникновением пламенного горения называют температурой
воспламенения. Концентрационными пределами воспламенения являются максимальная
концентрация горючих газов и паров, при которой еще возможно распространение
пламени и минимальная концентрация горючих газов и паров в воздухе, при которой
они способны загораться и распространять пламя. Концентрационные пределы
воспламенения не постоянны и зависят от ряда факторов. Наибольшее влияние на
пределы воспламенения оказывают мощность источника воспламенения, примесь
инертных газов и паров, температура и давление горючей смеси.

) Агрегатное состояние вещества.

) Достаточное для горения Количество
газообразных горючих продуктов, потому что горение, как правило, происходит в
газовой среде.

) Степень горючести (сгораемости) веществ.

В зависимости от степени горючести, вещества и
материалы делят на:

·              негорючие (несгораемые) — вещества и
материалы, не воспламеняющиеся даже при воздействии достаточно мощных
импульсов.

·              горючие — такие вещества и
материалы, которые при воспламенении посторонним источником продолжают гореть и
после его удаления (сгораемые);

·              трудногорючие (трудносгораемые) —
такие вещества, которые не способны распространять пламя и горят лишь в месте
воздействия импульса;

Способность к возгоранию веществ характеризуется
линейной (выраженной в см/с) и массовой (г/c) скоростями горения
(распространения пламени) и выгорания (г/м2*с), а также предельным содержанием
кислорода, при котором еще возможно горение. Для обычных горючих веществ
(углеводородов и их производных) это предельное содержание кислорода составляет
12-14%, для веществ с высоким значением верхнего предела воспламенения
(водород, сероуглерод, окись этилена и др.) предельное содержание кислорода
составляет 5% и ниже.

Методы и средства профилактики противопожарной
защиты.

В большинстве случаев пожары на обжитых
человеком территориях, на предприятиях возникают в связи с нарушением
технологического режима.

Государством, для того, чтобы предотвратить
пожароопасные ситуации, созданы специальные документы, описывающие основы
противопожарной защиты, например, следующие стандарты: ГОСТ 12.1.004-76
«Пожарная безопасность» и ГОСТ 12.1.010-76
«Взрывобезопасность», проводятся различные мероприятия по пожарной
профилактике.

Такие мероприятия разделяют на:

технические — мероприятия, к которым относят
соблюдение противопожарных правил, норм при проектировании зданий, при
устройстве электропроводов и оборудования, отопления, вентиляции, освещения,
правильное размещение оборудования;

эксплуатационные — своевременные профилактические
осмотры, ремонты и испытания технологического оборудования;

организационные — мероприятия, которые
предусматривают правильную эксплуатацию машин и внутризаводского транспорта,
правильное содержание зданий, территории, противопожарный инструктаж рабочих и
служащих, организацию добровольны пожарных дружин, пожарно-технических
комиссий, издание приказов по вопросам усиления пожарной безопасности и т.д;

·              мероприятия режимного характера —
запрещение курения в неустановленных местах, производства сварочных и других
огневых работ в пожароопасных помещениях и т.д.

Методы и средства предотвращения пожара.

. Противопожарные преграды.

Противопожарными преградами считают стены,
перегородки, перекрытия, двери, ворота, люки, тамбур-шлюзы и окна, отвечающие
ряду представленных требований.

Например, противопожарные двери, окна и ворота в
противопожарных стенах не должны иметь проемов и отверстий, через которые могут
проникать продукты горения при пожаре, они должны иметь предел огнестойкости не
менее 1.2 часа, а противопожарные перекрытия не менее 1 часа; противопожарные
стены должны быть выполнены из несгораемых материалов, иметь предел
огнестойкости не менее 2.5 часов и опираться на фундаменты, их проверяют на
устойчивость с учетом возможности одностороннего обрушения перекрытий и других
конструкций при пожаре.

Противопожарные разрывы устраивают между
зданиями для предупреждения распространения пожара с одного здания на другое.

При определении требований к противопожарным
разрывам учитывают, что наибольшую опасность в отношении возможного
воспламенения соседних зданий и сооружений представляет тепловое излучение от
очага пожара. Количество принимаемой теплоты соседним с горящим объектом
зданием зависит от свойств горючих материалов и температуры пламени, величины
излучающей поверхности, площади световых проемов, группы возгораемости
ограждающих конструкций, наличия противопожарных преград, взаимного
расположения зданий, метеорологических условий и т.д.

Устройства и методы защиты при возникновении
пожара.

Одним из основных факторов обеспечения пожарной
безопасности не только в машиностроении, но и на других промышленных и
коммунальных объектах является применение автоматических средств обнаружения
пожаров, которые позволяют оповестить дежурный персонал о пожаре и месте его возникновения.

Они направляют на приемную станцию по проводам
преобразованные в электрические сигналы определенной формы неэлектрические
физические величины (излучение тепловой и световой энергии, движение частиц
дыма).

Виды классификации пожарных извещателей.

Существуют следующие классификации пожарных
извещателей:

) по способу действия:

·              приборы ручного действия,
предназначенные для выдачи дискретного сигнала при нажатии соответствующей
пусковой кнопки;

·              приборы автоматического действия для
выдачи дискретного сигнала при достижении заданного значения физического
параметра (температуры, спектра светового излучения, дыма и др.);

) по принципу действия:

·              максимальные — реагируют на
абсолютные величины контролируемого параметра и срабатывают при определенном
его значении;

·              дифференциальные — реагируют только
на скорость изменения контролируемого параметра и срабатывают только при ее
определенном значении.

) по способу преобразования необходимых
физических величин:

·              генераторные извещатели, в которых
изменение неэлектрической величины вызывает появление собственной ЭДС;

·              параметрические извещатели,
преобразующие неэлектрические величины в электрические с помощью
вспомогательного источника тока;

) по параметрам газовоздушной среды, которая
вызывает срабатывание пожарного извещателя:

·              тепловые;

·              световые;

·              дымовые;

·              кобминированные;

·              ультразвуковые;

) по исполнению:

·              извещатели нормального исполнения;

·              взрывобезопасные;

·              искробезопасные;

·              герметичные.

Принципы построения и функционирования пожарных
извещателей разных видов.

Для пространственного обнаружения очага
загорания и подачи сигнала тревоги предназначены ультразвуковые извещатели. Он
работают следующим образом. В контролируемое помещение излучаются
ультразвуковые волны. В этом же помещении расположены приемные преобразователи,
которые, действуя подобно обычному микрофону, преобразуют ультразвуковые
колебания воздуха в электрический сигнал. Если в контролируемом помещении
отсутствует колеблющееся пламя, то частота сигнала, поступающая от приемного преобразователя,
будет соответствовать излучаемой частоте. При наличии в помещении движущихся
объектов отраженные от них ультразвуковые колебания будут иметь частоту,
отличную от излучаемой (эффект Доплера). Плюсы ультразвуковых сигнализаций —
безынерционность, большая контролируемая площадь. Минус — возможные ложные
срабатывания.Дымовые извещатели, работающие на принципе рассеяния частицами
дыма теплового излучения, называются фотоэлектрическими, а использующие эффект
ослабления ионизации воздушного межэлектродного промежутка дымом —
ионизационными.На принципе изменении электропроводности тел, контактной
разности потенциалов, ферромагнитных свойств металлов, изменении линейных
размеров твердых тел и т.д строятся тепловые извещатели. Тепловые извещатели максимального
действия срабатывают при определенной температуре. Недостаток таких приборов —
зависимость чувствительности от окружающей среды. Дифференциальные тепловые
извещатели имеют достаточную чувствительность, но малопригодны в помещениях,
где могут быть скачки температуры.

Безопасную эвакуацию людей на случай
возникновения пожара предусматривают при планировке зданий. План эвакуации
должен обеспечить людям при возникновении пожара возможность покинуть здание в
течение минимального времени, которое определяется кратчайшим расстоянием от
места их нахождения до выхода наружу.

К плану эвакуации любого помещения предъявляются
следующие требования:

1.      Число эвакуационных выходов из зданий,
помещений и с каждого этажа зданий определяется специальным расчетом, но должно
составлять не менее двух. Эвакуационные выходы должны располагаться во всех
частях и корпусах здания. При этом лифты и другие механические средства
транспортирования людей при расчетах не учитывают.

2.      Ширина участков путей эвакуации должна
быть не менее 1 м, а дверей на путях эвакуации не менее 0.8м.

.        Ширина наружных дверей лестничных
клеток должна быть не менее ширины марша лестницы, высота прохода на путях
эвакуации — не менее 2 м.

.        При проектировании зданий и сооружений
для эвакуации людей должны предусматриваться следующие виды лестничных клеток и
лестниц: незадымляемые лестничные клетки (сообщающиеся с наружной воздушной
зоной или оборудованные техническими устройствами для подпора воздуха);
закрытые клетки с естественным освещением через окна в наружных стенах;
закрытые лестничные клетки без естественного освещения; внутренние открытые
лестницы (без ограждающих внутренних стен); наружные открытые лестницы. Для
зданий с перепадами высот следует предусматривать пожарные лестницы.

Наибольшее распространение в практике
пожаротушения получили следующие принципы прекращения горения:

1.      охлаждение очага горения ниже
определенных температур;

2.      изоляция очага горения от воздуха или
снижение путем разбавления воздуха негорючими газами концентрации кислорода до
значения, при котором не может происходить горение;

.        создание условий огнепреграждения, т.е.
таких условий, при которых пламя распространяется через узкие каналы.

.        интенсивное торможение (ингибирование)
скорости химической реакции в пламени;

.        механический срыв пламени в результате
воздействия на него сильной струи газа и воды;

Классификация аппаратов пожаротушения.

. Передвижные аппараты пожаротушения (пожарные
машины).

специальные пожарные машины, предназначенные для
других огнетушащих средств или для определенных объектов;

автоцистерны, доставляющие на пожар воду и
раствор пенообразователя и оборудованные стволами для подачи воды или
воздушно-механической пены различной кратности;

Различают передвижные (пожарные автомашины),
стационарные установки и огнетушители (ручные до 10 л. и передвижные и
стационарные объемом выше 25 л.).

. Стационарные установки.

Для тушения пожаров в начальной стадии их
возникновения без участия людей применяют стационарные установки, которые
монтируют в зданиях и сооружениях, а также для защиты наружных технологических
установок.

Стационарные установки могут быть
автоматическими и ручными с дистанционным пуском. Как правило, автоматические
установки оборудуются также устройствами для ручного пуска.

По применяемым огнетушащим средствам их
подразделяют на водяные, пенные, газовые, порошковые и паровые. Установки
бывают водяными, пенообразующими и установки газового тушения.

Установки газового тушения эффективнее и менее
сложны и громоздки, чем многие другие.

1.      Огнетушители.

Огнетушителями маркируются буквами,
характеризующими вид огнетушителя по разряду, и цифрой, обозначающей его
вместимость (объем).

По виду огнетушащих средств огнетушители
подразделяются на:

2.      жидкостные — огнетушители, в которых
используют воду с добавками — для улучшения заливаемости, понижения температуры
замерзания и т.д.;

3.      углекислотные — в которых используют
сжиженную двуокись углерода, применяются для тушения объектов под напряжением
до 1000В;

химпенные, использующие водяные растворы кислот
и щелочей, предназначены для тушения твердых материалов и ГЖ на площади до 1
кв.м;

воздушно-пенные используются при тушении
загорания ЛВЖ, ГЖ, твердых (и тлеющих) материалов (кроме металлов и установок
под напряжением);

хладоновые, предназначены для тушения загорания
ЛВЖ, ГЖ, горючих газов, в них используют хладоны 114В2, 13В1;

порошковые, использующие порошки ПС, ПСБ-3, ПФ и
т.д. используются при тушении материалов, установок под напряжением;

комбинированные: заряженные МГС, ПХ используют
при тушении металлов; ПСБ-3, П-1П — при тушении ЛВЖ, ГЖ, горючих газов.

Вещества, используемые в пожаротушении.

Газы.

Для тушения пожаров инертные газообразные
разбавители, такие, как двуокись углерода, азот, дымовые или отработавшие газы,
пар, а также аргон и другие газы. Двуокись углерода (углекислый газ) занимает
особое место среди огнетушащих составов. Её применяют для тушения складов ЛВЖ,
аккумуляторных станций, сушильных печей, стендов для испытания
электродвигателей и т.д. Однако двуокись углерода нельзя применять для тушения
веществ, в состав молекул которых входит кислород, щелочных и щелочноземельных
металлов, а также тлеющих материалов. В этих случаях используют азот или аргон,
причем последний применяют при опасности образования нитридов металлов,
обладающих взрывчатыми свойствами и чувствительностью к удару.

Огнетушащий эффект названных сплавов
обуславливается потерями теплоты на нагревание разбавителей и снижением
теплового эффекта реакции, их действие на огонь заключается в разбавлении
воздуха и снижении в нем содержания кислорода до концентрации, при которой
прекращается горение.

Новый способ подачи газов к очагу возгорания.

Сегодня всё чаще используют новый способ подачи
газов в сжиженном состоянии в защищаемый объем. Такой способ подачи газов
обладает существенным преимуществами перед подачей сжатых газов, потому что при
использовании сжиженных газов отпадает необходимость в ограничении размеров
допускаемых к защите объектов, поскольку жидкость занимает примерно в 500 раз
меньший объем, чем равное по массе количество газа, и не требует больших усилий
для транспортировки. Плюс к этому, при испарении сжиженного газа достигается
значительных охлаждающий эффект. Поскольку при подаче сжиженных газов создается
мягкий режим заполнения без опасного повышения давления, отпадает ограничение,
связанное с возможным разрушением ослабленных проемов.

Газы в любом видн оказывают пассивное действие
на пламя.

Вода.

В пожаротушении используются следующие свойства
воды:

1.      Охлаждающее действие, которое
определяется значительными величинами ее теплоемкости и теплоты
парообразования.

2.      Разбавление образующимися при испарении
парами горючей среды, приводящее к снижению содержания кислорода в окружающем
воздухе, обуславливается тем, что объем пара в 1700 раз превышает объем
испарившейся воды.

.        Механическое воздействием на горящее
вещество — срыв пламени.

В случаях, таких как, тушение водой
нефтепродуктов и многих других горючие жидкостей, они всплывают и продолжают
гореть на поверхности, и вода оказывается малоэффективной при их тушении, огнетушащий
эффект при тушении водой может быть повышен путем подачи ее в распыленном
состоянии.

Вода также обладает свойствами, ограничивающими
область ее применения: вода, содержащая различные соли и поданная компактной
струей, обладает значительной электропроводностью, и поэтому ее нельзя
применять для тушения пожаров объектов, оборудование которых находится под
напряжением. Вода оказывает пассивное действие на пламя.

Виды устройств водяного пожаротушения.

При использовании воды различают наружное и
внутреннее пожаротушение.

В соответствии со строительными нормами и
правилами рассчитывают расход воды на наружное пожаротушение: расход воды на
тушение пожара зависит от категории пожарной опасности предприятия, степени
огнестойкости строительных конструкций здания, объема производственного
помещения.

Для возможности ликвидации пожара в начальной
стадии его возникновения, в большинстве производственных и общественных зданий
на внутренней водопроводной сети устраивают внутренние пожарные краны.

Применяют также наружные водопроводы, которые,
прежде всего, должны быть обеспечены постоянным давлением в водопроводной сети,
определяемым из условия работы внутренних пожарных кранов. Такое давление
поддерживают постоянно действующие насосы, водонапорная башня или пневматическая
установка.

Пожарные водопроводы подразделяют на водопроводы
высокого и низкого давления. Из водопроводов низкого давления передвижные
пожарные автонасосы или мотопомпы забирают воду через пожарные гидранты и
подают ее под необходимым давлением к месту пожара. В водопроводах высокого
давления давление постоянно достаточно для непосредственной подачи воды от
гидрантов или стационарных лафетных стволов к месту пожара.

Выбор той или иной системы противопожарных
устройств зависит от характера производства, занимаемой им территории и т.п.

Кроме пожарных водопроводов, существуют и другие
установки водяного пожаротушения, например, спринклерные и дренчерные
установки. Такие установки представляют собой разветвленную, заполненную водой
систему труб, оборудованную специальными головками. В случае пожара система
реагирует (по-разному, в зависимости от типа) и орошает конструкции помещения и
оборудования в зоне действия головок.

Пена.

Для тушения твердых и жидких веществ, не
вступающих во взаимодействие с водой используют пену. Сегодня применение
химической пены в связи с высокой стоимостью и сложностью организации
пожаротушения сокращается.

Использование пены в пожаротушении определяется
отношением объема пены к объему ее жидкой фазы, стойкостью, дисперсностью и вязкостью.
Помимо физико-химических свойств пены на эти её свойства оказывают влияние
природа горючего вещества, условия протекания пожара и подачи пены.

Пеногенерирующая аппаратура включает
воздушно-пенные стволы для получения низкократной пены, генераторы пены и
пенные оросители для получения среднекратной пены.

По способу и условиям получения огнетушащие пены
делят на:

2.      химические — образуется при
взаимодействии растворов кислот и щелочей в присутствии пенообразующего
вещества и представляет собой концентрированную эмульсию двуокиси углерода в
водном растворе минеральных солей, содержащем пенообразующее вещество;

3.      воздушно-механические.

Пена, как и газ и вода оказывает на пламя
пассивное действие.

Ингибиторы

На сегодняшний день чаще всего в пожаротушении
используют огнетушащие составы — ингибиторы на основе предельных углеводородов,
в которых один или несколько атомов водорода замещены атомами галоидов (фтора,
хлора, брома), которые эффективно тормозят химические реакции в пламени, т.е.
оказывают на них ингибирующее воздействие.

Порошковые составы на основе неорганических
солей щелочных металлов.

Наиболее высокой огнетушащей эффективностью и
универсальностью, т.е. способностью тушить любые материалы, в том числе
нетушимые всеми другими средствами порошковые составы на основе неорганических
солей щелочных металлов.

В связи с тем, что кроме перечисленных выше
свойств, порошковые составы являются, единственным средством тушения пожаров
щелочных металлов, алюминийорганических и других металлоорганических соединений
(их изготавливает промышленность на основе карбонатов и бикарбонатов натрия и
калия, фосфорно-аммонийных солей, порошок на основе графита для тушения
металлов и т.д.), они вытесняют другие вещества из области пожаротушения.

Галоидоуглеводороды.

Галоидоуглеводороды хорошо смешиваются со
многими органическими веществами, но плохо растворяются в воде. Огнетушащие
свойства галоидированных углеводородов возрастают с увеличением моряной массы
содержащегося в них галоида.

В отличие от порошков, продукты разложения
галоидоуглеводородов опасны для здоровья человека, вызывают корроизионное
действие на металлы и угрожают людям, производящим тушение пожара, получением
тепловой радиации.

В то же время галоидоуглеводородные составы
обладают другими, удобными для пожаротушения физическими свойствами: высокие
значения плотности жидкости и паров обуславливают возможность создания
огнетушащей струи и проникновения капель в пламя, а также удержание огнетушащих
паров около очага горения, низкие температуры замерзания позволяют использовать
эти составы при минусовых температурах.

4. ЭКОЛОГИЯ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

4.1 Классификация
систем мониторинга окружающей среды

Состояние окружающей среды, соответственно и
среды обитания, непрерывно изменяется. Эти изменения различны по характеру,
направленности, величине, неравномерно распределены в пространстве и во
времени. Естественные, природные, изменения состояния среды имеют весьма важную
особенность. Они, как правило, происходят около некоторого среднего
относительно постоянного уровня. Их средние значения могут существенно
изменяться лишь в течение длительных интервалов времени.

Совсем другой особенностью обладают техногенные
изменения состояния среды обитания, которые стали особенно значительными в
последние десятилетия. Техногенные изменения в отдельных случаях приводят к
резкому, быстрому изменению среднего состояния природной среды в регионе.

Для изучения и оценки негативных последствий
техногенного воздействия возникла необходимость организации специальной системы
контроля (наблюдения) и анализа состояния окружающей среды, в первую очередь
из-за загрязнений и эффектов, вызванных ими в среде. Такую систему называют
системой мониторинга состояния окружающей среды, которая является частью
универсальной системы контроля состояния окружающей среды.

Мониторинг представляет собой комплекс
мероприятий по определению состояния окружающей среды и отслеживанию изменений
в ее состоянии.

Основными задачами мониторинга являются:

• систематические наблюдения за состоянием среды
и источниками, воздействующими на окружающую среду;

• оценка фактического состояния природной среды;

• прогноз состояния окружающей среды и оценка
прогнозируемого состояния последней.

С учетом обозначенных задач мониторинг — это
система наблюдений, оценки и прогноза состояния среды обитания.

Мониторинг является многоцелевой информационной
системой.

Контроль состояния среды включает наблюдение за
источниками и факторами техногенного воздействия (в том числе источниками
загрязнений, излучений и т. п.) — химическими, физическими, биологическими — и
за последствиями, вызываемыми этими воздействиями на окружающую среду.

Наблюдение осуществляют по физическим,
химическим и биологическим показателям. Особенно эффективными представляются
интегральные показатели, характеризующие состояние окружающей среды. При этом
подразумевается получение данных о первоначальном (или фоновом) состоянии
среды.

Наряду с наблюдением одной из основных задач
мониторинга является оценка тенденций изменений состояния окружающей среды.
Подобная оценка должна дать ответ на вопрос о неблагополучии положения,
указать, чем именно обусловлено такое состояние, помочь определить действия,
направленные на восстановление или нормализацию положения, или, наоборот,
указать на особо благоприятные ситуации, позволяющие эффективно использовать
имеющиеся экологические резервы природы в интересах человека.

В настоящее время различают следующие системы
мониторинга.
Экологический мониторинг — универсальная система, целью которой являются оценка
и прогноз за реакцией основных составляющих биосферы. Он включает геофизический
и биологический мониторинги. К геофизическому мониторингу относится определение
состояния крупных систем — погоды, климата. Основной задачей биологического
мониторинга является определение реакции биосферы на техногенное воздействие.

Мониторинг в различных средах (различных сред) —
включающий мониторинг приземного слоя атмосферы и верхней атмосферы; мониторинг
гидросферы, т. е. поверхностных вод суши (рек, озер, водохранилищ), вод океанов
и морей, подземных вод; мониторинг литосферы (в первую очередь почвы).

Мониторинг факторов воздействия — это мониторинг
различных загрязнителей (ингредиентный мониторинг) и других факторов
воздействия, к которым можно отнести электромагнитное излучение, тепло, шумы.

Мониторинг сред обитания человека — включающий
Мониторинг природной среды, городской, промышленной и бытовой сред обитания
человека.

Мониторинг по масштабам воздействия —
пространственным, временным, на различных биологических уровнях.

Фоновый мониторинг — базовый вид мониторинга,
умеющий целью знание фонового состояния биосферы (как в настоящее время, так и
в период до заметного влияния человека). Данные фонового мониторинга необходимы
для анализа результатов всех видов мониторинга. Территориальный мониторинг —
включающий системы мониторинга техногенных загрязнений, в основу классификации
которых положен территориальный принцип, так как данные системы являются
важнейшей составной частью мониторинга окружающей среды.

Различают следующие системы (подсистемы)
территориального мониторинга:

• глобальный — проводимый на всем земном шаре
или в пределах одного-двух материков,

• государственный — проводимый на территории
одного государства,

• региональный — проводимый на большом участке
территории одного государства или сопредельных участках нескольких государств,
например внутреннем море и его побережье;

• локальный — проводимый на сравнительно
небольшой территории города, водного объекта, района крупного предприятия и т.
п.,

• «точечный» — мониторинг источников
загрязнения, являющийся по сути импактным, максимально приближенным к источнику
поступления загрязняющих веществ в окружающую среду,

• фоновый — данные которого необходимы для
анализа результатов всех видов мониторинга.

Классификация систем мониторинга по территориальному
принципу представлена на рис 3.3.

Рисунок 3.3 — Классификация систем мониторинга
по территориальному принципу

оценка реакции наземных экосистем на загрязнение
окружающей среды

оценка загрязнения океана и его влияния на
морские экосистемы;

создание и усовершенствование системы
предупреждения о стихийных бедствиях в международном масштабе.

Государственный мониторинг. С 1994 г. в
Российской Федерации проводится в рамках Единой государственной системы экологического
мониторинга (ЕГСЭМ).

Задачи ЕГСЭМ:

разработка программ наблюдения состояния
окружающей среды;

организация наблюдений и проведение измерений
показателей объектов экологического мониторинга;

обеспечение достоверности и сопоставимости
данных наблюдений;

организация хранения данных, создание
специализированных банков данных;

гармонизация банков и баз данных экологической
информации с международными эколого-информационными системами;

оценка и прогноз состояния окружающей среды,
антропогенного воздействия на нее, откликов экосистем и здоровья населения на
изменения состояния окружающей среды;

организация и проведение оперативного контроля и
прецизионных измерений радиоактивных и химических загрязнений при авариях и
катастрофах, прогноз последствий и оценка ущерба;

обеспечение доступности интегрированной
экологической информации широкому кругу потребителей (центральному и местному
руководству, ведомствам и организациям, населению);

информационное обеспечение органов управления
состоянием окружающей среды, природных ресурсов и экологической безопасностью;

разработка и реализация единой
научно-технической политики в области экологического мониторинга.

Региональный мониторинг. На территории крупных
регионов больших государств, например таких, как Российская Федерация, США,
Канада и т. п., организуется региональный мониторинг. Он не только является
частью государственного мониторинга, но и решает задачи, специфические для
данной территории. Основная задача регионального мониторинга — получение более
полной и детальной информации о состоянии окружающей среды региона и
воздействии на нее техногенного фактора, что не представляется возможным
сделать в рамках глобального и государственного мониторинга, так как в их
программах нельзя учесть особенности каждого региона.

Локальный мониторинг. Этот мониторинг является
составной частью регионального и организуется для решения задач исключительно
местного масштаба.

При организации и проведении локального
мониторинга необходимо определить приоритетные загрязнители, за которыми уже
ведутся наблюдения в рамках глобального, государственного и регионального
мониторинга (или хотя бы большинство из них), а также загрязнители от имеющихся
источников загрязнения или на основе изучения технологических регламентов
(проектов) создаваемых производств. По результатам локального мониторинга
соответствующие компетентные органы могут приостановить деятельность
предприятий, приводящих к сверхнормативному загрязнению окружающей среды, до
ликвидации аварийной ситуации и ее последствий или улучшения технологического
процесса, устраняющего возможность загрязнения. В особых случаях может
ставиться вопрос о полном закрытии предприятия, его перепрофилировании или
переносе в другую местность.

«Точечный» мониторинг. Он представляет
собой постоянное или эпизодическое наблюдение за конкретным объектом —
источником загрязнения и фиксирование количественных параметров окружающей
среды (ОС) в точке (зоне) первичного контакта среды с источником. Фактически
мониторинг источника загрязнения вплотную смыкается с производственным
(техническим) контролем технологических или других техногенных процессов,
«открытых» во внешнюю среду, а также соответствующих объектов
наблюдения (объектовый «точечный» контроль). Мониторинг источника
загрязнения (МИЗ) может являться составной частью подсистемы локального
мониторинга окружающей среды, а может включать в себя только элементы
объектового производственного контроля, практически полностью замкнутого на
технологию, ее процессы и аппараты.

Организация мониторинга источников загрязнения
на объектах осуществляется с целью получения оперативной и систематической
информации о состоянии окружающей среды, прежде всего для обеспечения
технологической и экологической безопасности самих контролируемых объектов, с
приоритетом вопросов безопасности и комфортности условий труда работающего на
них персонала. В уголовном законодательстве РФ отражена концепция,
рассматривающая природную среду не как «кладовую» природных богатств,
которую надо охранять от разграбления, а как биологическую основу существования
человека и всего живого на Земле. Она отражает и приоритет охраны интересов
личности перед интересами общества и государства.

С этих позиций экологические преступления можно
рассматривать и как преступления против человечества, здоровья, конституционного
права на благоприятную природную сферу обитания посредством воздействия на
окружающую природу. Изменяются также взгляды на степень общественной опасности
данных посягательств, что нашло соответствующее отражение в санкциях,
предусмотренных Уголовным кодексом РФ (УК РФ).

Таким образом, в уголовном законодательстве
представлена целая область, полностью охватывающая очень важную в наши дни
сферу — экологию. Многие преступления, ранее остававшиеся безнаказанными,
теперь довольно жестко наказуемы. Это вселяет определенную надежду на то, что
шквал преступлений против природы будет остановлен.

Задача правоохранительных органов на современном
этапе — широко и повсеместно внедрять новые нормы уголовного права в практику.

Все вышеизложенные вопросы далеко не исчерпывают
пределов действия российского законодательства в области безопасности
жизнедеятельности. Сфера его применения постоянно расширяется. Предмет
правового регулирования охватывает все новые отношения в областях, где
требуется обеспечение безопасности жизнедеятельности человека.

5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

5.1 Система
энергоснабжения от возобновляемых источников энергии

Ни для кого не секрет, что подтвержденных
запасов ископаемого топлива — нефти, при современном уровне отечественной
добычи, осталось на 40 — 50 лет. Похожа ситуация с нефтяными запасами и в
других странах. Цены на топливо неуклонно растут. В России с ее холодными
зимами и длительными отопительными периодами, две трети энергии, потребляемой
на душу населения, расходуется на теплоснабжение (больше чем в любой другой
стране). В складывающейся ситуации только использование возобновляемых
источников энергии (солнца, ветра, тепла земли и т. п.) позволит решить
надвигающуюся проблему энергоснабжения жилища. Известно очень много систем,
использующих альтернативную энергию для теплоснабжения зданий, но, как правило,
это отдельные установки, являющиеся дополнением к традиционным системам
энергоснабжения или очень сложные в реализации и просто нереальные с
экономической точки зрения системы, о чем и свидетельствует отсутствие таковых.
Одним из основных достоинств данной разработки является её доступность для
широкого потребителя. Реализация Федеральной целевой программы «Свой дом»
вызвала развитие в стране индивидуального жилищного строительства, инженерное
благоустройство которого обеспечивается, как правило, автономными системами,
как наиболее экономичными для этого типа застройки, сооружение которых не
зависит от объемов и очередности возведения домов.

Отсутствие вспомогательных материалов по проектированию
автономных систем инженерного оборудования сдерживает развитие последних и
приводит к тому, что в большинстве случаев вместо эффективных систем в
автономном варианте используются их разрозненные примитивные элементы, такие
как огневые плиты и печи, выгребные ямы. Это приводит к ухудшению экологической
обстановки, увеличению расхода топливных ресурсов, снижению уровня проживания
населения. В качестве альтернативного решения строятся централизованные системы
инженерного оборудования, что приводит к значительному перерасходу денежных
средств и материальных ресурсов, а также увеличению эксплуатационных издержек.

Между тем отечественная практика и зарубежный
опыт свидетельствуют, что именно в направлении автономного инженерного
обеспечения за последние годы достигнуты серьезные успехи, позволяющие
выравнить уровни комфортности проживания в индивидуальном жилом доме и в
многоквартирных городских домах.

-солнечные коллекторы; 2 — тепловой насос; 3 —
аккумулятор тепла; 4 — теплоизоляция; 5-АСУ+инвертор; 6 — стойка аккумуляторов;
7 — бак горячей воды; 8 — утилизатор тепла стоков; 9 — «теплые полы»

Рисунок 5.1 — Автономный дом

5.2 Расчет обеспечения
частного дома электроэнергией

Для обеспечения частного дома или дачи электроэнергией
являются электростанции на солнечных батареях (солнечные электростанции).
Обычно такая система состоит из следующих компонентов:

солнечные панели (обеспечивают преобразование
света в электроэнергию);

контроллер заряда батарей (правильный режим
заряда аккумуляторов);

аккумуляторные батареи (накопление
электроэнергии днем и отдача в вечернее и ночное время);

инвертор (преобразование постоянного напряжения
в ~220 В, 50 Гц).

Для расчета стоимости необходимого оборудования
рассмотрим более подробно три примерных варианта энергопотребления с различными
уровнями вырабатываемой мощности и подключаемой нагрузки.

Для расчёта стоимости компонентов были
использованы среднерыночные цены, что дает вполне адекватное представление об
уровне финансовых затрат. При этом важно учесть, что если срок использования
солнечных панелей может составить от 20 и более лет лишь с небольшим снижением
их КПД, то срок службы аккумуляторов, в среднем, составляет около 10 лет.

Автономная система с ежемесячным потреблением
700 кВт*ч/месяц

Этот вариант отличается от предыдущего
увеличенным расходом энергии, что может понадобиться для большой семьи или в
том случае, когда на первое место поставлен комфорт обитателей дома и только
потом — экономия электроэнергии. Для примера расчета потребляемой мощности
возьмем следующие электроприборы: бойлер, холодильник, 7 энергосберегающих
ламп, 2 телевизора, уличное освещение и насос. Приблизительные энергозатраты в
течение дня в этом случае составят уже 20-23 кВт*ч при среднесуточной мощности
до 1 кВт. При таких показателях среднемесячный результат составит порядка 700
кВт/ч.

Примерный расчет стоимости компонентов:

33 солнечных монокристаллических панели 180 Wt
(16200руб. x 33 = 534600руб.);

33 крепления для солнечных панелей (1200 руб. x
33 = 39600руб.);

20 аккумуляторов 12 В, 200 А*ч (9900 руб. x 20 =
19800руб.);

инвертор 48 или 120 В, 3 кВт (18000 руб.).

Итого: 790200.


ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В соответствии с заданием дипломного проекта
рассчитано электроснабжение жилого дома.

В соответствии с расчётными данными выбраны:
фотоэлектрические модуль ТСМ-180 — 20 штук, аккумулятор Delta GL
— 23штуки, две ветроустановки ОМ-3000-48 мощностью 3 кВт, обеспечивающие
нормальную работу всего дома.

Выбрана схема внутреннего электроснабжения,
выбраны оборудование и кабели для электроснабжения потребителей жилого дома.

Рассмотрены технические мероприятия обеспечения
электробезопасности, способы и средства пожаротушения. Произведен расчет затрат
на автономное энергообеспечение дома.

ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.       Коновалова Л.Л. Рожкова
А.Д. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. — М:
Энергоатомиздат 1989.

2.      Липкин Б.Ю. Электроснабжение
промышленных предприятий и установок. — М: высшая школа 1990.

.        Сибикин Ю.Д., Сибикин М.Ю.
Электробезопасность при эксплуатации электроустановок промышленных предприятий:
Учеб. для нач. проф. образования — М.: ИРПО, 2002.

.        www.super-alternatiwa.narod.ru

5.      www.geliosystem.ru

6.      www.naukovedenie.ru

7.      www.ecoway

8.      www.wind.ae.net.ua.

9.      www.apxu.ruwww.ecotoc.ru

.        www.ataba.com.ua.ru

.        www.src-vertical.com

.        www.krovdvor.ru

.        www.masterwire.ru

.        www.eikenclub.ru

15.    www.pk.napks.edu.ua

16.    www.vetryaky.ruhttp://www.domastroim.su

Рекомендуемая категория для самостоятельной подготовки:

Дипломная работа*

Код 205947
Дата создания 2017
Страниц 76 ( 14 шрифт, полуторный интервал )

Источников 6
Изображений 17

Файлы

DOCX

Проект системы электроснабжения двухэтажного коттеджа.docx[Word, 600 кб]

DOCX

Исходные данные.docx[Word, 14 кб]

DWG

План этажный.dwg[AutoCAD, 212 кб]

Без ожидания: файлы доступны для скачивания сразу после оплаты.

Ручная проверка: файлы открываются и полностью соответствуют описанию.

Документ оформлен в соответствии с требованиями ГОСТ.

Образцы страниц

Описание

Исходные данные

Выполнить проект системы электроснабжения двухэтажного коттеджа.

Объект проектирования: двухэтажный коттедж с кирпичными стенами и перекрытиями из пустотелых железобетонных плит.

Источником питания является воздушная линия электропередач 0,4 кВ, получающая питание от трансформаторной подстанции. Категория электроснабжения – III.

Задание на проектирование включает поэтажные планы коттеджа с экспликацией помещений и перечень электрооборудования.

В дипломном проекте подлежат решению следующее:

  1. Выполнить ввод от ВЛ до ВРУ в здании
  2. Рассчитать параметры ВРУ и разработать однолинейную схему
  3. Выбрать счетчик электроэнергии
  4. Определить сечение жил и марку кабелей групповых сетей коттеджа
  5. Показать преимущества в эксплуатации энергоэффективных светильников по сравнению с традиционными

Содержание

ВВЕДЕНИЕ … 4

1 Аналитическая часть … 5

1.1 Требования и рекомендации нормативной документации … 5

1.1.1 Электроснабжение зданий. … 5

1.1.2 Классификация сетей … 6

1.2 Схемы групповой квартирной сети … 12

1.3 Основные положения, нагревание проводников … 14

1.3.1 Задачи расчета электрической сети … 14

1.3.2 Нагревание проводников … 15

1.3.3 Длительно допустимые нагрузки проводников … 19

1.4 Проектирование сети одноквартирного жилого дома … 23

1.5 Системы электроснабжения и заземления … 27

1.5.1 УЗО-персональная защита от электротока … 36

1.5.2 Выбор типа УЗО. Варианты электроснабжения зданий и коттеджей … 38

1.5.3 Подключения УЗО в электроустановках зданий … 39

1.5.4 Меры безопасности в системах TT и TN … 40

1.6 Технические параметры устройств защиты от перенапряжений … 43

2 Расчетно-технологическая часть … 46

2.1 Исходные данные … 46

2.2 Характеристики объекта электроснабжения … 46

2.3 Требования к надёжности … 48

2.4 Электропотребители коттеджа … 48

2.5 Расчёт электрических нагрузок … 50

2.6 Расчет токов КЗ … 51

2.7 Выбор аппаратов защиты … 55

2.8 Выбор проводников … 60

3 Экономическая часть … 62

3.1 Энергоэффективность применяемого оборудования … 62

4 Охрана труда … 68

4.1 Правила охраны труда при производстве электромонтажных работ … 68

4.2 Защита от поражения электрическим током … 72

ЗАКЛЮЧЕНИЕ … 75

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ … 76

Введение

В данном проекте рассматривается создание системы электроснабжения коттеджа. Аналитическая часть проекта содержит теоретическое описание вопросов, решаемых в проекте, даны требования нормативных документов по электроснабжению жилых домов, в частности, рассматриваемого одноквартирного жилого дома. Акцентировано внимание на ограничениях в применении схем, проектных решений и материалов в целях соблюдения мер безопасности при эксплуатации объекта.

В расчетно-технологической части приведены расчеты, обосновывающие выбор токонесущих кабелей, аппаратов защиты, исходя из электрооборудования, заявленного Заказчиком к применению в коттедже.

Экономическая часть посвящена обоснованию применения светодиодных источников света на объекте, показано преимущество применения светильников, имеющих высокие капитальные затраты, но сниженные эксплуатационные затраты на электроэнергию и обслуживание.

Раздел «Охрана труда» описывает организационные меры, обязательные к применению на объекте сотрудниками монтажной организации в целях соблюдения трудовой дисциплины и недопущения несчастных случаев.

Фрагмент работы для ознакомления

1.1.1 Электроснабжение зданий

Электроснабжение зданий и сооружений осуществляется, как правило, по сетям напряжением до 1 кВ. Исключение составляют крупные нетиповые сооружения, использующие встроенные ТП 6—10 кВ.

Распределение электрической энергии осуществляется по сетям, имеющим различные схемы. Построение схемы зависит от ряда факторов, основными из которых являются: напряжение сети, уровни электрических нагрузок, требования к надежности электроснабжения, экономичность простота и удобство обслуживания, конструктивные и планировочные особенности здания.

Кроме того, схема электроснабжения должна обеспечивать возможность применения индустриальных методов монтажа. Необходимость рационального построения схемы распределения энергии помимо вышеуказанного определяется еще высоким удельным весом капитальных вложений на строительство внутренних сетей.

1.2 Схемы групповой квартирной сети

Групповая квартирная сеть является оконечным участком электрической сети жилого дома. Она предназначена для питания осветительных и бытовых электроприемников.

По соображениям безопасности групповые линии квартир II категории целесообразно выполнять однофазными. При значительных нагрузках квартир I категории необходимо устройство трехфазных четырехпроводных вводов, но при этом необходимы дополнительные меры по обеспечению электробезопасности, такие, как более надежная изоляция проводников и приборов, а также устройство автоматического защитного отключения .

1.4 Проектирование сети одноквартирного жилого дома

Выбор медных жил кабелей обусловлен предполагаемой токовой нагрузкой, изоляцией, сечением. Для правильного выбора сечения провода необходимо учитывать величину максимально потребляемого нагрузкой тока. Значения токов каждого прибора определяется, используя паспортную мощность по формуле: I = P/220 (например, для обогревателя мощностью 2000 Вт ток составит 9 А, а для лампочки 60 Вт – 0,3 А), При относительно малых токах сечение жил определяет прочность проводника, особенно в винтовых контактных зажимах.

1.5 Системы электроснабжения и заземления

Существуют различные схемы электроснабжения, используемые для подключения оборудования в жилых зданиях. Они различаются по способу заземления электрооборудования и источника электроэнергии (в качестве которого часто используется понижающий трансформатор). В настоящее время применяется три основные системы заземления, показанные на рис. 6.:

1.6 Технические параметры устройств защиты от перенапряжений

В качестве примера приведены параметры испытательных импульсов тока для испытания оборудования в соответствии с классами исполнения 3 и 4.

Таблица 1.5 – Параметры испытательных импульсов тока

2.2 Характеристики объекта электроснабжения

Двухэтажный коттедж (одноквартирный жилой дом), повышенной комфортности, который включает помещения:

Таблица 2.1 — Первый этаж

2.4 Электропотребители коттеджа

Наименование электроприёмников и их общие установленные мощности приведены в таблице 2.3.

2.5 Расчёт электрических нагрузок

Определяем расчётную электрическую нагрузку рассматриваемого коттеджа.

Коэффициент спроса для электроприемников коттеджа определяем по табл. 6.2 , коэффициент спроса электропотребителей для квартир повышенной комфортности при заявленной мощности 40 кВт Кс = 0,65

3.1 Энергоэффективность применяемого оборудования

При использовании светодиодных светильников для установки в помещениях коттеджа это не может не повлиять на энергоэффективность.

Принимая среднесуточное время работы светильника 12 ч, рассчитаем капитальные затраты, расходы на обслуживание и затраты на электроэнергию для двух вариантов системы освещения на 30 лет.

Исходные данные для расчета приведены в таблице 3.1:

4.1 Правила охраны труда при производстве электромонтажных работ

Ответственным за соблюдение техники безопасности при работе с электрооборудованием является специалист по охране труда монтажной организации, ведущей электромонтажные работы в коттедже.

Обеспечение электробезопасности от случайного прикосновения к токоведущим частям достигается следующими способами и средствами, используемыми отдельно или в сочетании друг с другом: защитные оболочки, защитные ограждения (временные или стационарные); безопасное расположение токоведущих частей; изоляция рабочего места; защитное отключение; предупредительная сигнализация; блокировка; знаки безопасности.

4.2 Защита от поражения электрическим током

Степень поражения человека электрическим током определяется силой тока и временем его протекания через тело человека. Эти два фактора не зависят друг от друга. Сила тока прямо пропорциональна величине напряжения прикосновения и обратно пропорциональна сопротивлению тела человека, зависящему от пути протекания тока (например, рука – рука, рука – нога и т. д.).

Таблица 4.1 — Максимально допустимое время воздействия электрического тока на тело человека

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе рассмотрены параметры объекта проектирования — коттеджа, создана структура вводного распределительного устройства с распределением электропотребителей коттеджа по группам с учетом их расположения, категории помещения, количества фаз.

В проекте применяется кабель марки ВВГнг-LS. В соответствии с требованиями по длительно допустимому току, потерям напряжения выбраны сечения групповых участков.

Список литературы [ всего 6]

  1. Н. Г. Тульчин И.К., Электрические сети и электроснабжение жилых и общественных зданий, Москва: Энергоатомиздат, 1990.
  2. СП 31-110-2003. Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование и монтаж электроустановой жилых и общественных зданий, 2004.
  3. Правила устройства электроустановок. 7-е издание, 2002.
  4. И. И. Алиев, Электротехнический справочник, Москва: ИП РадиоСофт, 2001.

Пожалуйста, внимательно изучайте содержание и фрагменты работы. Деньги за приобретённые готовые работы по причине несоответствия данной работы вашим требованиям или её уникальности не возвращаются.

* Категория работы носит оценочный характер в соответствии с качественными и количественными параметрами предоставляемого материала. Данный материал ни целиком, ни любая из его частей не является готовым научным трудом, выпускной квалификационной работой, научным докладом или иной работой, предусмотренной государственной системой научной аттестации или необходимой для прохождения промежуточной или итоговой аттестации. Данный материал представляет собой субъективный результат обработки, структурирования и форматирования собранной его автором информации и предназначен, прежде всего, для использования в качестве источника для самостоятельной подготовки работы указанной тематики.

Другие дипломные работы


Страницы:   1   2   3


СОДЕРЖАНИЕ

  • ВВЕДЕНИЕ
  • ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА С ИСХОДНЫМИ ДАННЫМИ НА РАЗРАБОТКУ ПРОЕКТА
  • 1.1. Общая характеристика проектируемого объекта
  • 1.2. Исходные данные для проектирования
  • 1.3. Характеристика потребителей электроэнергии и определение категории электроснабжения
  • ГЛАВА 2. РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ МНОГОКВАРТИРНОГО ЖИЛОГО ДОМА
  • 2.1. Наружное освещение
  • 2.2. Расчет электрических нагрузок
  • 2.3. Выбор мощности силовых трансформаторов
  • 2.4. Выбор сечения шинопровода
  • 2.5. Выбор схемы электроснабжения
  • 2.6. Выбор сечений питающих кабелей
  • 2.7. Проверка сечений питающих кабелей по потере напряжения
  • 2.8. Расчет токов короткого замыкания
  • 2.9. Проверка правильности выбора защитной аппаратуры
  • 2.10. Распределительные сети многоквартирного жилого дома
  • 2.11. Электроосвещение
  • ГЛАВА 3. ОПТИМИЗАЦИЯ РАСХОДА И УЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
  • 3.1. Мероприятия по снижению потерь электрической энергии в городских электрических сетях
  • 3.2. Автоматизированная система контроля, учета и управления электропотреблением
  • 3.3. Уровни автоматизированной системы учёта электроэнергии
  • 3.4. Варианты организации и построения АСКУЭ
  • 3.5. Построение автоматизированной системы учёта
  • ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

В стране опережающими темпами продолжает осуществляться грандиозная программа жилищного строительства. С помощью распределительных сетей обеспечиваются электричеством жилые дома, общественно-коммунальные учреждения, промышленные предприятия. Через городские и сельские распределительные сети передастся основная часть вырабатываемой в стране электрической энергии.[5]

Развитие распределительных сетей связано также с беспрерывным проникновением электричества во все сферы жизнедеятельности городского населения.

С увеличением электропотребления предъявляются все более высокие требования к надежности электрических сетей и качеству электроснабжения.

Рост электропотребления связан с беспрерывным проникновением электрической энергии во все сферы жизнедеятельности человека появилась потребность ее в больших количествах. Современные жилые дома энергоснащены большим количеством электрооборудования (электроплиты, электробойлеры, вентиляционные системы и насосы, дорогой бытовой электроникой, слаботочные системы). Новое оборудование требует качественно нового подхода — точного расчета, умелого планирования при рациональных затратах, современных систем защиты и автоматики.

В условиях развития рынка электроэнергии рыночной, возникла необходимость повышения управления электропотреблением. Одним из направлений решения данной задачи является точный контроль и учет электроэнергии, именно это направление должно обеспечить значительную часть общего энергосбережения. Одним из самых важных компонентов рынка электроэнергии является его инструментальное обеспечение, которое представляет собой совокупность систем, приборов, устройств, каналов связи, алгоритмов и т. п. для контроля и управления параметрами энергопотребления. Базой формирования и развития инструментального обеспечения являются автоматизированные системы контроля и учета потребления электроэнергии (АСКУЭ).

В связи с вышеизложенным, вопрос подачи электроэнергии и обеспечения качества и надежности электроснабжения электроустановок жилого дома является актуальным.

Цель представленной выпускной квалификационной работы – построение рациональной системы электроснабжения многоквартирного жилого дома, обеспечивающей требуемый уровень надежности электроснабжения потребителей и отвечающей экономическим интересам поставщиков и потребителей электроэнергии.

Исходя из этого, выделены следующие задачи разработки проекта:

— провести расчеты электрических нагрузок и обосновать выбор силового трансформатора;

— выбор схемы электроснабжения;

— определить сечения и марки кабелей, питающих кабельных линий (КЛ-0,4кВ) и сечение кабелей на освещение территории;

— провести расчет тока короткого замыкания (КЗ);

— выбрать и проверить коммутационные и защитные аппараты для питающих и распределительных сетей;

— рассмотреть вопрос повышения эффективности управления энергопотреблением.

Сложность проектирования системы электроснабжения состоит в соблюдение многочисленных норм и требований, точности расчета электрических нагрузок,  и выполнении задачи рационального использования электроэнергии. Электроприемники многоквартирного жилого дома относятся к первой или второй категории надежности электроснабжения и требуют подключения от двух независимых источников.

Предметом исследования являются расположение всех элементов электросети на объекте, нормативные документы и требования, которыми необходимо руководствоваться при проектировании электроснабжения многоквартирного жилого дома

В качестве объекта проектирования выбран строящийся многоквартирный жилой дом со встроенными (пристроенными) помещениями.

При проектировании систем электроснабжения важным является вопрос о наиболее выгодном расположении источника питания потребителей электроэнергии. Наиболее оптимальным расположением источника питания (главная понизительная подстанция, центральная подстанция и др.) является точка, в которой находится центр электрических нагрузок (ЦЭН).

Если источник питания находится в ЦЭН, то затраты на систему электроснабжения достигают наименьшего значения, когда нагрузки приёмников распределены симметрично относительно этого центра. [8]

Построение рациональной электрической схемы электроснабжения, грамотный подбор необходимого оборудования, точный расчет электрических нагрузок и сечений проводников, согласование защит на всех ступенях проектируемой сети электроснабжения обеспечит в дальнейшем удобство, простоту эксплуатации и высокую электро- и пожаробезопасность объекта.

ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА С ИСХОДНЫМИ ДАННЫМИ НА РАЗРАБОТКУ ПРОЕКТА

1.1. Общая характеристика проектируемого объекта

Жилой дом со встроенными (пристроенными) помещениями полукруглой конфигурации со сквозным проездом, образует внутри дворовое пространство. Жилой дом состоит из восьми секций различной этажности от 7 до 12 этажей.

Электроснабжение жилого района поступает от  ПС -196 110/35/6 кВ  по кабельным линиям 6 кВ на распределительный пункт РП — 228. От РП-228 происходит распределение электроэнергии по району на трансформаторные подстанции ТП. Схема районной распределительной сети представлена в Приложении 1.

Электроснабжение многоквартирного жилого дома предполагается осуществлять от проектируемой двухтрансформаторной подстанции 2БКРТП6/0,4кВ.

Ввод, учет и распределение электроэнергии выполняется в пяти проектируемых двухсекционных (на 2 ввода) главных распределительных щитах (ГРЩ1-5).

ГРЩ устанавливаются на первом этаже здания в помещениях электрощитовых.

Для электроприемников жилой части здания:

— ГРЩ1 – секции А,Б,В1;

— ГРЩ2 – секции В2, Г, Д;

— ГРЩ3 – секции Е,Ж.

Для электроприемников встроено-пристроенных помещений ГРЩ4, ГРЩ5.

Потребителями электроэнергии жилой части дома являются:

  • электроприемники квартир (с электроплитами мощностью 10 кВт);
  • рабочее освещение;
  • аварийное освещение;
  • противопожарные устройства (пожарные насосы, системы подпора воздуха, дымоудаления, пожарной сигнализации и оповещения о пожаре);
  • лифтовое оборудование;
  • насосное оборудование;
  • наружное освещение;
  • электроприемники ИТП.

Для распределения электроэнергии и защиты вводов в квартиры на каждом этаже  предусмотрены навесные совмещенные этажные щитки (ЩЭ) с клеммниками защитного заземления.

В квартирах устанавливается квартирный щиток (ЩК) навесного типа.

Первый и цокольный этажи жилого дома занимает торговое предприятие с административными помещениями. Торговое предприятие осуществляет торговлю промтоварами:  бытового электрооборудование, товары сотовой связи, фото-видео техника и т.д.

Потребителями электроэнергии торгового предприятия являются:

— электрическое освещение;

— бытовые розетки;

— кондиционеры;

— тепловые завесы;

— вентиляционные установки.

Для распределения электроэнергии встроено-пристроенных помещений предусмотрены щиты вводно-учетные (ЩВУ).

Внутреннее электроснабжение встроенных (пристроенных) помещений в данном проекте не рассматривается.

1.2. Исходные данные для проектирования

Вид строительства – новое строительство.

Напряжение питающей сети – 380/220В.

Ввод в квартиры – однофазный 220В.

Система заземления TN-C-S.

Общее количество квартир 406.

Площади торгового предприятия:

— торговая площадь S=2908м2;

— офисные помещения S=3490м2

Площадь прилегающей к зданию территории Sт=12620м2.

Песчанно-глинистая почва (суглинок) влажностью более 1%.

Удельное сопротивление грунта 100 Ом∙м.

1.3. Характеристика потребителей электроэнергии и определение категории электроснабжения

Важнейшим вопросом рационального построения распределительных сетей является установление требуемого уровня надежности электроснабжения потребителей. В зависимости от этих требований определяется объем резервных элементов в системе их питания, что влияет непосредственным образом на все технико-экономические показатели сетей.

В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяются на следующие три категории.

Электроприемники первой категории — электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения. [1]

Из состава электроприемников первой категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров. [1]

Электроприемники второй категории — электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей. [1]

Электроприемники третьей категории — все остальные электроприемники, не подпадающие под определения первой и второй категорий. [1]

Электроприёмники жилого здания подразделены на две основные группы: электроприёмники квартир и электроприёмники общедомового назначения. К первым относятся осветительные и бытовые электроприборы. Ко вторым относятся светильники лестничных клеток, технических подпольев, чердаков вестибюлей, холлов, служебных и других помещений, лифтовые установки, различные противопожарные устройства, элементы диспетчеризации, переговорно-вызывные устройства (домофоны), кодовые замки и т.п.

В жилом доме имеются электроплиты, противопожарные устройства, лифты, эвакуационное и аварийное освещение, а согласно ПУЭ жилые дома с электроплитами относятся к электроприемникам второй категории, перерыв электроснабжения которых приводит к нарушению нормальной деятельности значительного количества городских жителей.

Электроприемники противопожарных устройств, лифты, эвакуационное и аварийное освещение относятся к электроприемникам I категории, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, нарушение функционирования особо важных элементов городского хозяйства. 
Для электроприемников I категории обязательно питание от двух независимых источников, к числу которых могут быть отнесены и силовые трансформаторы, если они подключены к различным, не связанным между собой, секциям распредустройства высшего напряжения. При этом резервное питание электроприемников должно иметь автоматическое включение (АВР). Перерыв в электроснабжении первой категории допускается лишь на время срабатывания АВР, а перерыв в электроснабжении II категории допустим на время необходимое для включения резервного питания действиями оперативно дежурного персонала.

ГЛАВА 2. РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ МНОГОКВАРТИРНОГО ЖИЛОГО ДОМА

2.1. Наружное освещение

Система наружного освещения предназначена для обеспечения необходимого уровня освещенности на территории многоквартирного жилого дома.

Подключение электроприемников наружного освещения предусмотрено от ГРЩ-1, ГРЩ-2, ГРЩ-3 через распределительные щиты ЩНО1-3. Щиты ЩНО устанавливаются в электрощитовых помещениях.

Управление наружным освещением предусмотрено:

— дистанционное — с диспетчерского пульта;

— ручное (местное) – непосредственно со щитов ЩНО1-3, с помощью кнопок.

— автоматическое – с помощью реле времени.

2.1.1. Нормы освещенности и выбор источников света

Основной задачей уличного освещения является создание достаточной яркости на проезжей части улиц и на тротуарах, т.е. на горизонтальной поверхности. Средняя горизонтальная освещенность определяется согласно СНиП23-05-95:

— физкультурные площадки и площадки для игр детей Еср=10лк;

— проезды основные Еср=4лк;

— проезды второстепенные, в том числе тротуары-подъезды  Еср=2лк.

Средняя ширина проезжей части 10м.

В установках наружного освещения следует использовать светильники с разрядными источниками света высокого давления, в том числе для установок освещения улиц и дорог с транспортным движением — преимущественно с натриевыми лампами высокого давления. [5]

В качестве источника света в светильнике используется натриевая лампа ДНаТ150 мощностью 150Вт. Светильники типа ЖКУ 33-150-00.

Над проезжей частью улиц, дорог и площадей светильники должны устанавливаться на высоте не менее 6,5 м. [1]

Освещение производится с опор высотой 7,5м. Опоры конические изготовляются из листовой стали методом гибки, с одним продольным сварным швом типа (ОГККВ-7,5).

Крепление светильника к опоре осуществляется с помощью кронштейна типа К20-0,5-0-0 (для одного светильника), К21-0,5-0-0 и К21(90)-0,5-0-0 (для двух светильников), наклон светильника к горизонтали под углом 15°.

2.1.2. Расчет наружного освещения

Расчет наружного освещения заключается в определении расстояния между светильниками (шага светильников).

Светотехнический расчет выполняется по методу коэффициента использования светового потока по формуле:

где  L – нормируемая яркость покрытия, кд/м2(определяется по таблице 11 СНиП 23-05-95);

Кс  –  коэффициент запаса ;

ηL – коэффициент использования светового потока (определяется в зависимости от типа ламп, угла наклона светильника, характеристики покрытия, отношения дороги к высоте установки светильников).

По рассчитанному световому потоку Ф и световому потоку выбранных ламп Фл определяется расстояние между светильниками:

l = S / b ,м    (2)

S – площадь, которую могут осветить лампы, м2;

b – ширина проезда (улицы), м.

Расчеты проводились при коэффициенте запаса – 1,5. Данный коэффициент учитывает спад светового потока в связи с уменьшением потока лампы в течение срока службы и наружное загрязнение стекла светильника.

Световой поток выбранной лампы Фл=1500лм, может осветить площадь:

что при ширине проезжей части b=10 м соответствует:

Площадь освещаемой территории Sт=12520м2. Исходя из этого, определяется необходимое количество светильников:

Таким образом, для освещения территории жилого дома необходимо 39 светильников ЖКУ 33-150-001.  Шаг расстановки светильников 30-35м. Данный шаг расстановки позволит не только добиться требуемых значений по освещённости, но и получить равномерное освещение по всей территории, без явных провалов.

2.1.3. Расчет электрических нагрузок наружного освещения

Установленная мощность (Ру) определяется как сумма мощности всех ламп (Рл). Расчетная мощность определяется:

где КС-коэффициент спроса.

Определяется реактивная мощность:

где tgφ — коэффициент реактивной мощности.

Полная нагрузка составит:

Расчётный ток определяется:

Результаты расчетов сведены в таблицу1.

Таблица 1. Расчет электрических нагрузок на наружное освещение.

№гр. Наименование электроприемников Мощн. Одной лампы Рл, кВт Колич. Эл. Пр. n, шт. Установленная мощность Ру, кВт Коэффициенты Расчетная мощность Расчетный ток Iр,  А
Коэффициент спроса Кс Коэффициент мощности Соs ф Коэффициент реактивной мощности tg ф Активная Рр ,кВт Реактивная Qр, квар Полная Sр, кВА
 
1.1 Наружное освещение от ЩНО-1 (ГРЩ1) 0,15 12 1,8 1 0,85 0,62 1,80 1,12 2,1 3,2
 
2.1 Наружное освещение от ЩНО-2 (ГРЩ2) 0,15 15 2,25 1 0,85 0,62 2,25 1,39 2,6 4,0
 
3 Наружное освещение от ЩНО-3 (ГРЩ3) 0,15 12 1,8 1 0,85 0,62 1,80 1,12 2,1 3,2
Всего на наружное освещение:   39 5,85 1 0,85 0,62 5,85 3,63 6,88 9,93

2.2. Расчет электрических нагрузок

Важным этапом проектирования любой системы электроснабжения является определение электрических нагрузок. Электрической нагрузкой называют мощность или ток, потребляемые электроприёмником, либо потребителем в установленные моменты или интервалы времени. Нагрузка может измеряться полной, активной и реактивной мощностью либо полным, активным или реактивным током.

Расчет электрических нагрузок поможет определиться с выбором силовых коммутирующих устройств внутри дома и на трансформаторной подстанции, а также, чтобы подобрать сечение кабельной линии  от подстанции Расчет электрических нагрузок производится в целях защиты от перегрузки по потребляемой мощности, определяет выбор всех элементов и технико-экономические показатели проектируемой системы электроснабжения.

В основу расчета положена Инструкция по проектированию городских электрических сетей (РД 34.20.185-94) с учетом удельных значений, приведенных в СП 31-110-2003.

Расчетная нагрузка питающих линий, вводов и на шинах РУ — 0,4 кВ ТП от электроприемников квартир повышенной комфортности (Рр.кв) определяется по формуле:

где Ркв — нагрузка электроприемников квартир повышенной комфортности, кВт;

n — количество квартир;

Ко – коэффициент одновременности для квартир повышенной комфортности, принимаем согласно таблице 6.3 СП31-110-2003.

Удельные расчетные нагрузки квартир, согласно СП31-110-2003, включают в себя нагрузку освещения общедомовых помещений (лестничных клеток, подполий, технических этажей, чердаков и т. д.), а также нагрузку слаботочных устройств и мелкого силового оборудования.

Согласно РД 34.20.185-94 удельные расчетные нагрузки не учитывают общедомовую силовую нагрузку, осветительную и силовую нагрузку встроенных (пристроенных) помещений общественного назначения.

Расчетная нагрузка линии питания лифтов и прочих силовых электроприемников жилого дома  определяем по формуле:

где  Кс – коэффициент спроса, определяем по табличным данным СП31-110-2003, в зависимости от числа электроприемников;

Ру – установленная мощность электроприемника по паспорту, кВт.

Мощность резервных электродвигателей, а также электроприемников противопожарных устройств и уборочных механизмов при расчете электрических нагрузок питающих линий и вводов в здание не учитывается.

Рр.жд — расчетная нагрузка жилого дома определяется по формуле :

где Ркв – расчетнапя нагрузка электроприемников квартир, кВт;

Рс – расчетная нагрузка силовых электроприемников, кВт.

Полная нагрузка составит:

где Qр.жд — реактивная мощность определяется:

Расчётный ток определяется:

Коэффициенты мощности электроприемников жилых зданий принимаем по СП31-110-2003.

Расчетную нагрузку питающих линий, вводов и на шинах РУ — 0,4 кВ ТП от электроприемников встроенных (пристроенных) помещений определяем:

где Руд – удельная нагрузка, кВт/м2;

S – площадь помещения, м2.

Согласно таблице 6.14 СП31-110-2003 определяем удельную нагрузку:

-для офисных помещений Руд=0,054кВт/м2

— для торговых помещений Руд=0,16кВт/м2

Расчеты электрических нагрузок будем производить на примере ГРЩ1, остальные расчеты аналогичны, результаты расчетов сведены в таблицы 2.1-2.6.

Определяем нагрузку электроприемников квартир секции А, секции Б и секции В1 ГРЩ1:

Определяем нагрузку лифтового оборудования секции А, секции Б и секции В1:

Для потребителей жилых и общественных зданий компенсация реактивной нагрузки, как правило, не требуется.[2]

Таблица 2.1 Расчет электрических нагрузок ГРЩ1

ГРЩ1 Наименование потребителей Ру.кВт n, шт./ S, м2 Ксов м. Коэффициент Расчётная величины
Ко*Ркв Кс сos fi tg fi  Рр, кВт  Q, кВАр  S,  кВА I, А
1 ввод Квартирные (10кВт) потребители 1 фаза 64 1,78 0,98 0,20 113,9 23,13   177
 Всего: 0,98 0,20 113,9 23,1 116
2 ввод Квартирные (10кВт) потребители 1 фаза 58 1,844 0,98 0,20 107,0 21,7   218
Лифты 34,0 4 0,80 0,65 1,17 27,2 31,8  
с коэф.   0,9 24,5 28,6  
Наружное освещение 1,8 12     1,00 0,85 0,62 1,8 1,1  
  Всего: 0,93 0,38 134,0 51,5 144
1 ввод+2 ввод Квартирные (10кВт) потребители 1 фаза   122 1,52 0,98 0,20 185,2 37,6   336
Лифты 34,0 4 0,80 0,65 1,17 27,2 31,8  
с коэф.   0,9 24,5 28,6  
Наружное освещение 1,8 12 1,00 0,85 0,62 1,80 1,1  
  Всего: 0,96 0,30 211,5 67,3 221
хоз.нагрузки (с эл.учетом) Наружное освещение 1,8 12 1,00 0,85 0,62 1,8 1,1   27
Рабочее освещение 16,1 1,00 1,00 0,00 16,1 0,0  
  0,98 0,20 17,9 1,1 18
I категория с эл.учетом Эвакуационное освещение 8,5       1,00 1 0,00 8,5 0,00   69
Слаботочная аппаратура, ОПС 2,6       1,00 0,95 0,33 2,6 0,9  
Лифты 34,0 4     0,70 0,65 1,17 23,8 27,8  
  Всего: 0,79 0,78 34,9 28,7 45
пож.у-ва (без эл.учета) Дымоудаление 3,0 1 1,00 0,8 0,75 3,0 2,3   20
Подпор воздуха в шахту лифта 7,5 1 1,00 0,8 0,75 7,5 5,6  
  0,8 0,75 10,5 7,9 13
      0,95 0,33 222,0 75,2 234 356

Таблица 2.2 Расчет электрических нагрузок ГРЩ2

ГРЩ2 Наименование потребителей Ру.кВт n, шт./ S, м2 Ксов м. Коэффициент Расчётная величины
Ко*Ркв Кс сos fi tg fi  Рр, кВт  Q, кВАр  S,  кВА I, А
2 ввод Квартирные (10кВт) потребители 1 фаза 64 1,78 0,98 0,20 113,9 23,1   177
  Всего: 0,98 0,20 113,9 23,1 116
1 ввод Квартирные (10кВт) потребители 1 фаза 52 1,89 0,98 0,20 98,5 20,0   233
Насосы 6,8 4 0,85 0,8 0,75 5,8 4,3  
с коэф. 0,9 5,3 3,9  
Лифты 34,0 4 0,80 0,65 1,17 27,2 31,8  
с коэф. 0,9 25,0 29,3  
ИТП-1(жил.часть) 11,0 1     1,00 0,85 0,62 11,0 6,8  
с коэф. 0,9   9,9 6,1  
Наружное освещение 2,3 15 1,00 0,85 0,62 2,3 1,4  
  Всего: 0,92 0,43 140,9 60,7 153
1 ввод+2 ввод Квартирные (10кВт) потребители 1 фаза   116 1,55 0,98 0,20 179,3 36,4   355
Лифты 34,0 4 0,79 0,65 1,17 26,9 31,4  
с коэф.   0,9 24,7 28,9  
Насосы 6,8 4 0,85 0,8 0,75 5,8 4,3  
с коэф.   0,9 5,3 3,9  
ИТП-1(жил.часть) 11,0 1     1,00 0,85 0,62 11,0 6,8  
с коэф.   0,9   9,9 6,1  
Наружное освещение 2,3 15 1,00 0,85 0,62 2,3 1,4  
  Всего: 0,95 0,34 221,4 76,8 234
хоз.нагрузки (с эл.учетом) Наружное освещение 2,3 15 1,00 0,85 0,62 2,3 1,4   113
Рабочее освещение 15,9 1,00 1,00 0,00 15,9 0,00  
Насосы 6,8 4 0,85 0,8 0,75 5,8 4,3  
  0,97 0,24 23,9 5,7 25
I категория с эл.учетом Эвакуационное 8,9 1,00 1 0,00 8,9 0,0   99
Слаботочная аппаратура, ОПС 4,0 1,00 0,95 0,33 4,0 1,3  
ИТП-1(жил.часть) 11,0 1 1,00 0,85 0,62 11,0 6,8  
Лифты 34,0 4 0,80 0,65 1,17 27,2 31,8  
  0,79 0,78 51,1 39,9 65
пож.у-ва (без эл.учета) Пожарные насосы 8,0 2 1,00 0,8 0,75 8,0 6,0    
Дымоудаление 3,0 1 1,00 0,8 0,75 3,0 2,3   119
Подпор воздуха в шахту лифта 7,5 1 1,00 0,8 0,75 7,5 5,6  
  0,8 0,75 62,1 48,2 79
     Всего: 0,95 0,33 283,5 125,0 310 471

Таблица 2.3 Расчет электрических нагрузок ГРЩ3

ГРЩ3 Наименование потребителей Ру.кВт n, шт./ S, м2 Ксов м. Коэффициент Расчётная величины
Ко*Ркв Кс сos fi tg fi  Рр, кВт  Q, кВАр  S,  кВА I, А
1 ввод Квартирные (10кВт) потребители 1 фаза 84 1,68 0,98 0,20 141,1 28,7   219
 Всего: 0,98 0,20 141,1 28,7 144
2 ввод Квартирные (10кВт) потребители 1 фаза 84 1,68 0,98 0,20 141,1 28,7   264
Лифты 24,5 3 0,80 0,65 1,17 19,6 22,9  
с коэф.   0,9 18,2 21,3  
ИТП-2(жил.часть) 3,5 1 1,00 0,85 0,62 3,5 2,2  
с коэф.   0,9 3,3 2,0  
Наружное освещение 2,3 16 1,00 0,85 0,62 2,3 1,4  
  Всего: 0,95 0,32 165,7 53,2 174
1 ввод+2 ввод Квартирные (10кВт) потребители 1 фаза   168 1,46 0,98 0,20 244,4 49,6   422
Лифты 24,5 3 0,80 0,65 1,17 19,6 22,9  
с коэф.   0,9 18,2 21,3  
ИТП-2(жил.часть) 3,5 1 1,00 0,85 0,62 3,5 2,2  
с коэф.   0,9 3,2 2,0  
Наружное освещение 1,8 12 1,00 0,85 0,62 1,8 1,12  
  Всего: 0,96 0,28 267,6 74,0 278
хоз.нагрузки (с эл.учетом) Наружное освещение 1,8 12 1,00 0,85 0,62 1,8 1,1   27
Рабочее освещение 16,2 1,00 1,00 0,00 16,2 0,0  
  0,98 0,20 18,0 1,1 18
I категория с эл.учетом) Эвакуационное 7,9       1 1 0,00 7,9 0,0   72
Слаботочная аппаратура, ОПС 4,1       1 0,95 0,33 4,1 1,3  
ИТП-2(жил.часть) 3,5 1 1 0,85 0,62 3,5 2,2  
Лифты 24,5 3     0,9 0,65 1,17 22,1 25,8  
  0,79 0,78 37,6 29,3 48
пож.      у-ва (без эл.учета) Дымоудаление 5,5 1 1 0,85 0,62 5,5 3,4   82
  0,8 0,75 43,1 32,7 54
      Всего: 0,96 0,28 273,1 77,4 284 431

Таблица 2.4 Расчет электрических нагрузок ГРЩ4

ГРЩ4   № п/п Наименование потребителей Ру. кВт S,м2 Коэффициенты P, кВт Q, кВар S, кВА I,      А
Руд. Кс. cosф tgф
ГРЩ4 1 ввод 1 ЩВУ-2 445 0,054 1,00 0,85 0,62 24,0 14,9 28 43
2 ЩВУ-3 325 0,054 1,00 0,85 0,62 17,6 10,9 21 31
3 ЩВУ-4 335 0,054 1,00 0,85 0,62 18,1 11,2 21 32
4 ЩВУ-9 315 0,160 1,00 0,85 0,62 50,4 31,2 59 90
5 ЩВУ-10 295 0,160 1,00 0,85 0,62 47,2 29,3 56 84
Всего 0,85 0,62 157,3 97,5 185 267
2 ввод 1 ЩВУ-11 217 0,160 1,00 0,85 0,62 34,7 21,5 41 63
2 ЩВУ-12 275 0,160 1,00 0,85 0,62 44,0 27,3 52 79
3 ЩВУ-13 254 0,160 1,00 0,85 0,62 40,6 25,2 48 73
4 ЩВУ-14 195 0,160 1,00 0,85 0,62 31,2 19,3 37 56
5 ЩВУ-1 415 0,054 1,00 0,85 0,62 22,4 13,9 26 40
6 ЩР-1 (ИТП-3 встройки) 2,74 1,00 0,85 0,62 2,7 1,7 3 5
Всего 0,85 0,62 175,7 108,9 207 298
  Всего 0,85 0,62 333,0 206,4 392 565

Таблица 2.5 Расчет электрических нагрузок ГРЩ5

ГРЩ5   № п/п Наименование потребителей Ру. кВт S,м2 Коэффициенты P, кВт Q, кВар S, кВА I,      А
Руд. Кс. cosф tgф
ГРЩ5 1 ввод 1 ЩВУ-6 475 0,054 1,00 0,85 0,62 25,7 15,9 30 46
2 ЩВУ-7 495 0,054 1,00 0,85 0,62 26,7 16,6 31 48
3 ЩВУ-8 515 0,054 1,00 0,85 0,62 27,8 17,2 33 50
4 ЩВУ-5 485 0,054 1,00 0,85 0,62 26,2 16,2 31 47
5 ЩВУ-15 325 0,160 1,00 0,85 0,62 52,0 32,2 61 93
Всего 0,85 0,62 158,4 98,2 186 269
2 ввод 1 ЩВУ-17 247 0,160 1,00 0,85 0,62 39,5 24,5 47 71
2 ЩВУ-18 295 0,160 1,00 0,85 0,62 47,2 29,3 56 85
3 ЩВУ-19 255 0,160 1,00 0,85 0,62 40,8 25,3 48 73
4 ЩВУ-16 235 0,160 1,00 0,85 0,62 37,6 23,3 44 67
5 ЩР-2 (ИТП-4 встройки) 2,74 1,00 0,85 0,62 2,7 1,7 3 5
Всего 0,85 0,62 167,9 104,0 197 285
  Всего 0,85 0,62 326,2 202,2 384 554

Таблица 2.6 Расчет электрических нагрузок здания

ГРЩ Наименование потребителей Ру.кВт n, шт./ S, м2 Ксов м. Коэффициент Расчётная величины
Ко*Ркв Кс сos fi tg fi  Рр, кВт  Q, кВАр  S,  кВА I, А
1+2+3+4+5 Квартирные (10кВт) потребители 1 фаза 406 1,29 0,98 0,20 525,4 104,2   1873
Лифты 92,5 11 0,60 0,65 1,17 55,5 64,9  
с коэф. 0,9 48,6 56,8  
ИТП(жил.часть) 14,5 2 1,00 0,85 0,62 14,5 9,0  
с коэф. 0,9 13,1 8,1  
Хоз. насосы 6,8 4 0,85 0,8 0,75 5,8 4,3  
с коэф. 0,9 5,2 3,9  
Наружное освещение 5,9 39 1,00 0,85 0,62 5,9 3,6  
  0,96 0,30 598,1 176,6 624
Встроенные пом.       0,85 0,62 659,2 408,5 776
с коэф. 0,8 527,4 326,8 620
  0,91 0,45 1125,4 503,4 1233
I категория Эвакуационное освещение 25,3 1,00 1,00 0,00 25,3 0,0 25 265
Слаботочная аппаратура, ОПС 10,7 1,00 0,95 0,33 10,7 3,5 11
ИТП (жил.часть) 2 1,00 0,85 0,62 14,5 9,0  
Лифты, кВт 92,5 11 0,60 0,65 1,17 55,5 64,9  
  0,81 0,73 106,0 77,4 131
Пожарные насосы 8,0 2 1,00 0,8 0,75 8,0 6,0  
Дымоудаление 11,5 3 1,00 0,8 0,75 11,5 8,6  
Подпор воздуха в шахту лифта 15,0 2 1 0,8 0,75 15,0 11,3  
  0,80 0,75 34,5 25,9 43
  0,81 0,73 140,5 103,3 174

Страницы:   1   2   3


1) Заказ для ответственного и настоящего автора, лиц переделывающих чужие работы из интернета с прикрученной уникальностью прошу не беспокоить. 2) Давайте беречь время, деньги и нервы друг друга. 3) Уникальность работы 70% АП.ру, желательно (не обязательно) проверить по АП.вуз. Повышение уникальности техническими способами запрещено (см. пункт 2), предупреждаю за это буду жестоко карать вплоть до неустойки в 50-70% сверх возврата оплаты. Опыта в этом деле на данном ресурсе мое почтение) 4) Требования по объему, оформлению и т.д. изложены в методичке. Автора которого выберу прошу ознакомиться и придерживаться их (остальным см. п. 2). 5) 2 этапа работы: 1) разработка задания и проекта (шаблоны приложу после выбора автора). 2)написание самой работы+так как работа техническая обязательно будут чертежи. На 1 этап один- два дня. По второму этапу до конца срока, +/- день (в случае необходимости.) 6) Вообще я добрый и отзывчивы заказчик, особенно с ответственными авторами. С меня разблокировка средств после проверки, если она произойдет раньше конца срока гарантии. Отзыв и дальнейшее сотрудничество если нужно. Заказов у меня много, а хороших авторов за разумные деньги не всегда встретишь.


Читать больше

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *