Расчеты освещения, вентиляции и отопления

Расчет освещения

Обычно расчет освещения при проектировании сводится к определению площади окон для естественного и количество электрических ламп для искусственного освещения одного из производственных участков или отделений. Но в связи с тем, что помещение выбранное для расположения участка не имеет стен граничащих с улицей, за исключением стены в которой расположены ворота, то предполагается, что освещение участка будет осуществляться только электрическими лампами в любое время суток. Исходя из этого условия производим расчет только искусственного освещения необходимого для функционирования участка.

Искусственное освещение на ремонтных предприятиях применяется двух типов — общее и комбинированное. Общее освещение предназначено для освещения всего помещения в целом. При комбинированной системе наряду с общим освещением участка (цеха) применяется местное для непосредственного освещения отдельного рабочего места, деталей и инструмента.

В дипломном проекте расчет искусственного освещения сводится к определению количества ламп, необходимого для общего освещения. Расчет ведется исходя из норм освещенности по формуле:

(2.2)

где F_л -световой поток, лк;

S_n — площадь пола помещения, м 2 ;

K— коэффициент запаса освещенности, учитывающий запыление светильников, принимается равным 1,3. 1,5. Меньшее значение — для относительно чистых помещений (разборочно-сборочных), большее значение — для помещений, где много пыли, копоти, дыма (кузнечно-сварочное);

E — норма освещенности, лк; Принимаем Е = 60 лк

h — коэффициент использования светового потока, т.е. отношение потока, падающего на расчетную поверхность к суммарному потоку всех ламп.

Значение коэффициента hберется в зависимости от показателя jпо таблице.

(2.3)

где S_n — площадь помещения, м 2 ;

h — высота подвески светильника над рабочей поверхностью, м;

aиb — длина и ширина помещения, м.

Таблица 2.2 – Значения j и h.

Значение j	0.5	1,0	2,0	3,0	4,0	5.0
Значение h	0,24	0,42	0.52	0,57	0,59	0,60

По данным таблицы 2.2 определяем, что при j =1,38, h=0,46.

Тогда по формуле (2.2) находим:

лк

Количество ламп определяется из формулы:

(2.4)

где F_o — световой поток одной лампы в лм, принимается по таблице 2.3.

Таблица 2.3 – значение светового потока ламп накаливания напряжением 220 В.

Мощность лампы, Вт

Световой поток, лм.

Тогда по формуле 2.4 находим:

шт.

Принимаем число ламп N_л=10 шт.

При укрупненных расчетах для определения расхода электроэнергии на освещение принимают 15 Вт в час на 1 м 2 площади пола цехов, включая производственные и вспомогательные площади.

Расчет вентиляции

Расчет вентиляции отделений ведется на основании нормативных данных кратности обмена воздуха в час и кубатуры помещения.

Вентиляция может быть естественной и механической (искусственной).

Естественная вентиляция осуществляется открыванием створок в световых фонарях, окнах, через которые поступает и удаляется воздух под действием внутренних и внешних факторов (наружная и внутренняя температура, направление и скорость ветра).

Для обеспечения естественной вентиляции площадь сечения фрамуг или форточек берется в размере 2. 4% от площади пола.

Для помещений, кратность воздухообмена в которых должна быть более трех, устанавливается искусственная вентиляция (вытяжная, приточная или приточно-вытяжная). Так как на участке придется проводить тесты на работающем двигателе, то для данного участка кратность воздухообмена принимается равной 3,5.

Производительность вентилятора определяется по формуле

где S_n — площадь пола помещения, м 2 ;

h — высота помещения, м;

K_В — кратность обмена воздуха, м 3 /ч.

м 3 /ч

Мощность электродвигателя вентилятора определяется по формуле:

, кВт (2.6)

H — напор вентилятора, кг/м 2 ;

K_З — коэффициент запаса мощности, K_З= 1,2. 1,5;

h_В — КПД вентилятора.

кВт

По полученным данным определяют тип вентилятора и электродвигателя.

Таблица 2.4 – Характеристика вентиляторов серии ЭВР

№ вентилятора	n, об/мин	W, м 3 /ч	H, кг/м 2	hВ
23. 25	0,45. 0,56
25. 27	0,43. 0,53
60. 68	0,45. 0,55
50. 57	0,48. 0,57
110. 123	0,52. 0,0,58

Расчет отопления

Расчет отопления сводится к определению потребного количества топлива и нагревательных приборов.

Расход тепла Q на отопление и вентиляцию определяется по формуле:

где Ф — количество часов в отопительном периоде, ч (для центральной зоны России Ф = 186);

V— объем помещения, м 3 ;

q_o , q_в — часовой расход тепла на отопление и вентиляцию 1м 3 здания при разности внутренней и наружной температур в 1 ○ С, q_o = 0,45. 0,55 ккал/ч ´ м 3 ´ ○ С, q_в= 0,15. 0,25 ккал/ч ´ м 3 ´ ○ С;

t_в— температура внутри помещения (16. 18 ○ С);

t_ср— средняя за отопительный сезон температура наружного воздуха, ○ С (для центральной зоны России t_ср = — 5,2 ○ С).

Ккал

Площадь поверхности нагрева отопительных приборов находится по формуле:

(2.8)

где F_n — поверхность нагрева отопительных приборов, м 2 ;

K_З — коэффициент запаса, = 1,15. 1,20;

К_ТО — постоянная теплообмена, ккал/ч ´ м 2 ´ ○ С, (чугунные батареи — 7,2 ккал/ч ´ м 2 ´ ○ С, чугунные ребристые трубы — 7,4 ккал/ч ´ м 2 ´ ○ С, стальные трубы — 10 ккал/ч ´ м 2 ´ ○ С);

t_T— расчетная температура теплоносителя, ○ С, (пара — 110 ○ С,, воды — 80 ○ С);

t_В — температура внутри помещения, ○ С.

м 2

Количество нагревательных приборов определяют из условия:

шт

где F_O — площадь одного прибора, м 2 , (чугунная секция — 0,25 м 2 , ребристая труба — 4 м 2 ).

Расход электроэнергии на отопление дома 100м2: котел и электричество- теплый пол и конвектор +Видео

Данная статья создана с целью информирования потребителей электроэнергии о том, каким образом проводится расчет затрат на отопление частного дома 100м2 , при помощи котельного оборудования.

Также, вы узнаете какой котел для установки в доме лучше выбрать, в чем их особенности.

Расскажем как минимизировать финансовые затраты на отопление приватного жилья.

Отопление дома электроэнергией

В наше время все большей популярностью пользуется отопление дома электроэнергией . Чаще всего такой метод применяют в местах, где нет центрального газопровода.

Попробуем рассчитать расходование электроэнергии на отопление дома 100 м² на конкретном примере.

Прежде чем заняться установкой отопления

Практика показывает, что за таким альтернативным источником отопления жилья – будущее.

Прежде чем заняться установкой такой системы обогрева в доме, нужно определиться:

• какой метод, прежде всего, подойдет для вас,
• сколько средств вы готовы потратить на эту затею, чтобы потом иметь возможность экономить,
• насколько мощный источник электричества находится в здании.

Именно эти факторы должны повлиять на выбор системы отопления дома.

Практический пример

Приведем практический пример потребления электричества на отопление дома 100 м².

1. КПД электрического котла в основном 100%. На 1 кВт энергии тепла тратится 1,03 кВт электричества.
2. Возьмем к примеру тариф электроэнергии на отопление дома 4 руб.
3. Коэффициент затрат тепла на отопление 10 м² равняется 1 кВт, для данного примера 10 кВт тепла на площадь 100 м².
4. Среднесуточная норма расходования энергии 1 кВт/час, из чего следует: 10 кВт х 24 часа = 240 кВт.
5. За основу берем бесперебойную работу котла, то есть считаем за месяц по максимуму: 240 х 30 = 7200 кВт.

Итого, месячный расчет: 7200 кВт х 4 руб = 28 800 руб.

Это максимальные расчеты с учетом постоянной работы котла, чего на практике не бывает. Ведь нагревая дом до определенной точки, он отключается и не работает, соответственно потребление энергии не идет. Поэтому полученное значение смело можно делить на 2 = 14 400 руб./мес.

Виды котлов

Для обогрева частного дома чаще всего используют однофазные и трехфазные котлы. Их выбор дело ответственное, поскольку от него зависят ваши расходы на электроэнергию.

После установки котельного оборудования нагрузка на электролинии повышается в разы. Поэтому, прежде всего, необходимо обратиться в компанию, которая занимается поставкой электричества на вашем участке и узнать максимальную силу тока.

Рассчитывая киловатты энергии, берите во внимание наличие работающих электрических приборов в доме.

Однофазный электрокотел для отопления дома

Характеристики однофазного котла таковы:

• работает как любой простой электрический прибор;
• необходима сеть 220В;
• установка без разрешительных документов.

Трехфазный электрокотел для отопления частного дома.

Такой котел имеет большую мощность, нежели однофазный, поэтому его можно устанавливать в домах больше 100 м².

Для эксплуатации котла, необходима сеть 380 В.

Характеристики трехфазного котла:

• мощь. На 10 м² необходимо 1 кВт + 10-20% (в качестве запаса);
• работа от трех фаз 380 В, требуется увеличение мощности подачи тока в помещении;
• для установки нужно взять разрешение в энергосбыте с целью увеличении используемой мощности и установку котла.

Затраты электроэнергии на отопление дома 100 м²

Известно, что за электричество в частном доме приходится платить немало. Выше мы уже привели расчеты на обогрев дома в 100 м². Стоит упомянуть о том, во внимание нужно брать и климатические условия в России.

Затяжные морозы не превышают одной – двух недель, но ведь бывают и исключения, когда зима особо сурова. В такие периоды электрический котел работает на полную мощь. В остальное время при температуре воздуха -15 – 20º С, лишь наполовину, таким образом снижаются затраты на отопление.

В основном, европейцы поддерживают температуру в доме на таком уровне, когда для нашего человека покажется, что в доме очень свежо.

И действительно, таким образом, они платят меньше. То же касается и тарифов на воду. Может быть, и нам следует перенять их практику, и не кочегарить в домах на полную катушку. Тогда и не придется сетовать, что отапливать частный дом дорого.

Важно! Подведя итоги, сделаем вывод, что суммарный расход на обогрев дома, при условии хорошей теплоизоляции, общей площадью 100 м² центральных регионах России и на Урале составит около 50-60 тысяч рублей за весь отопительный сезон.

Факторы, которые влияют на потребление электричества

Для правильного расчета потребления электричества на отопление дома и определиться с установкой котла, необходимо обратить внимание на такие нюансы:

1. площадь помещения для обогрева;
2. вид котла ;
3. величина тока;
4. напряжение сети;
5. сечение кабеля питания;
6. мощность котла для обогрева жилья;
7. вместимость котла;
8. продолжительность периода отопления и работы котла;
9. стоимость 1 кВт/час;
10. время суточной работы при нагрузке по максимуму.

Установка электрокотла для обогрева частного дома самый выгодный вариант. Чтобы его установить, не нужно подбирать для него помещение, к тому же не потребуется дымоотвод. Индекс КПД, равен 100% и остается на таком уровне весь период эксплуатации.

Примечание. Период отопительного сезона составляет 7 месяцев.

Другие источники тепла

В такое время расход электроэнергии минимально, и цена на оплату ниже, чем в дневное время. Гибкий тариф дает возможность потребителям экономить около одной трети денежный затрат. Максимальные нагрузки на сеть происходят в периоды 08:00 – 11:00 и 20:00 – 22:00.

Для того, чтобы добиться предельной эффективности системы обогрева, необходимо поставить оборудование циркуляционного нагнетания .

Насос присоединяют к обратной сети, сокращая, таким образом, время контакта стен котла с раскаленным теплоносителем. Этот метод увеличивает срок эксплуатации оборудования на долгое время.

Также помните о том, что хорошее утепление дома при строительстве помогает сократить траты не электричество и обогрев. Размещение на крыше дома солнечных батарей или установка ветряков для генерации электроэнергии – эффективные методы экономии.