Расчёт эффективности государственных инвестиций в объекты коммунального комплекса

Данные для расчета:

- температура окружающей среды (наружного воздуха) для Волгоградской  области,

- температура воздуха в административном  помещении,

- толщина известковой штукатурки,

- толщина кирпичной кладки,

- коэффициент теплопроводности  известковой штукатурки,

- коэффициент теплопроводности  кирпичной кладки,

- высота этажа здания,

- средняя скорость ветра  за январь, преобладающее направление  – восток для Волгоградской  области,

(12)

 

Термическое сопротивление по внутренней поверхности стенки при естественной циркуляции

(13)

Коэффициент теплоотдачи является функцией от критериев Gr и Pr: 

(14)

Критерий Грасгофа

(15)

При по таблице

Коэффициент теплоотдачи:

(16)

Термическое сопротивление наружной поверхности стенки

(17)

Интенсивность теплообмена наружной стенки характеризуется коэффициентом теплоотдачи, который равен сумме конвективного коэффициента теплоотдачи и коэффициента теплоотдачи излучением , т.е.

(18)

Конвективный коэффициент теплоотдачи есть функция от числа Рейнольдса :

(19)

где - скорость ветра;

- высота 4-х этажного здания, ;

- коэффициент кинематической вязкости  воздуха, примем по таблице при .

При можно воспользоваться следующей формулой:

(20)

где - коэффициент теплопроводности, при температуре .

Подставив значения в формулу получим:

(21)

Коэффициент теплоотдачи излучением определяется по формуле:

	(22)
	(23)

Подставляя значения, получим коэффициент теплоотдачи наружной стенки:

t

(24)

Общее термическое сопротивление

(25)

Для расчета теплопотерь через стены здания используем следующую формулу:

	(26)
	(27)

где - площадь поверхности ограждения;

- общее термическое сопротивление ограждения;

- коэффициент, учитывающий положение  ограждающих конструкций по отношению  к наружному воздуху, для стен  ;

- количество окон;

- площадь окон;

2. Определение теплопотерь через окна

В данном случае мы имеем дело с трехслойной плоской стенкой. Два слоя стекла имеют толщину 1,5 мм. Ввиду весьма малой толщины стекол их термическим сопротивлением пренебрегаем, а учитываем только воздушную прослойку, толщина которой d=0,08 м. Ради облегчения расчета сложный процесс конвективного теплообмена в воздушной прослойке заменяется на элементарное явление теплопроводности, вводя при этом понятие эквивалентного коэффициента теплопроводности lэк.

Термическое сопротивление на наружной поверхности окна:

(28)

Для расчета теплопотерь через окна здания используем следующую формулу:

(29)

Общее термическое сопротивление,

	(30)
=>	(31)

3) Теплопотери через бесчердачное перекрытие.

Перекрытие состоит из плиты железобетонной , гравия керамзитового плотностью , цементной стяжки и двух слоев рубероида толщиной .

Коэффициенты теплопередачи:

,

,

,

.

Термическое сопротивление перекрытия:

(32)

Определение теплопотерь

(33)

где - площадь бесчердачного перекрытия;

- для перекрытий, соприкасающихся  с наружным воздухом.

Теплопотери через перекрытие над подвалом.

Итоговые теплопотери здания

(34)

Для компенсациитеплопотерь в подвале жилого дома установлена теплонасосная установка. Также вместе с тепловым насосом установлен бойлер мощностью 130 кВт.

Тепловой расчет теплонасосной установки

Для данного здания выбираем тепловой насос фирмы STIEBELELTRON (Германия) марки WPL 604. Произведем его расчет.

- теплопроизводительность,

- температура теплоотдатчика (конденсата) на входе в испаритель,

- температура теплоотдатчика (конденсата) на выходе из испарителя,

- температура теплоприемника на  входе в конденсатор,

- температура теплоприемника на  выходе из конденсатора,

- разность температур между греющей  и охлаждающей средой в испарителе,

- в конденсаторе,

- в охладителе.

 

Рисунок 2 – Принципиальная схема теплонасосной установки

Рисунок 3 – Диаграмма цикла теплонасосной установки

1. Температура испарения,

	(35)
	(36)

2. Температура конденсации,

	(37)
	(38)

3. КПД компрессора

	(39)
	(40)
	(41)

4. Значения параметров в характерных точках

	(42)
	(43)
	(44)
	(45)
	(46)
	(47)

 

 

Таблица 1 - Значения параметров в характерных точках процесса

Точки	1	2	2΄	3	4	5
	34	105	100	95	59	34
	0,86	3,0	3,0	3,0		0,86
	0,025			0,006
	421	452	448	350	285	285
	1,70	1,72	1,70	1,44	1,28	1,38

 

5. Удельная холодопроизводительность

	(48)
	(49)

6. Тепло, отводимое от конденсатора

	(50)
	(51)

7. Тепло, отводимое от охладителя

	(52)
	(53)

8. Баланс

	(54)
	(55)
	(56)

9. Массовый расход рабочего агента

	(57)
	(58)

10. Объемная производительность компрессора

	(59)
	(60)

11. Расчетная тепловая нагрузка испарителя

	(61)
	(62)

12. Расчетная тепловая нагрузка охладителя

	(63)
	(64)

13. Удельная работа компрессора

	(65)
	(66)

14. Удельный расход электроэнергии на единицу выработанного тепла

	(67)
	(68)

15. Электрическая мощность компрессора

	(69)
	(70)

16. Коэффициент трансформации

	(71)
	(72)

17. Средняя температура низкотемпературного теплоотдатчика

	(73)
	(74)

18. Средняя температура полученного тепла

	(75)
	(76)