Анализ надежности системы теплоснабжения зданий микрорайона

4. Анализ надежности системы теплоснабжения зданий микрорайона

Система теплоснабжения зданий микрорайона представляет комплекс технических средств, предназначена для использования тепловой энергии, поступающей из наружной тепловой сети на отопление зданий. Она состоит из оборудования и устройств внутриквартального теплоснабжения (ЦТП, разводящая тепловая сеть отопления и домовых систем отопления).

Задачей функционирования системы является поддержание в помещениях зданий благоприятных температурных условий в течение отопительного периода на протяжении всего срока службы здания.

Система отопления здания должна удовлетворять определенным требованиям:

1. возмещать потери теплоты через наружные ограждения помещений и поддерживать в них установленную нормами температуру (t_В);

2. быть индустриальной при изготовлении ее деталей и при монтаже;

3. экономичная в эксплуатации;

Успешное выполнение данной задачи возможно при условии достаточно надежной работы системы.

Надежность – свойство объекта сохранять в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания и ремонта. Надежность является сложным свойством, которое в зависимости от назначения объекта и условий его применения состоит из сочетания свойств:

- безотказности;

- долговечности;

- ремонтопригодности;

Обеспечение надежности объекта – совокупность организационно-технических и научно-методических мероприятий, требований и правил, которые должны выполнятся в процессе проектирования, производства и эксплуатации объекта с целью обеспечения достижений или поддержания заданного уровня надежности на всех стадиях существования объекта. Кроме того, надежность системы зависит от способа соединения элементов в системе. При последовательных соединениях элементов отказ любого из них вызывает ухудшение или прекращение теплоснабжения всех или части потребителей

Продолжительность нахождения i-того элемента в состоянии отказа характеризуется временем восстановления его работоспособности τ_вост

где - время на отключение элемента, его ремонт и пуск в работу;

- промежуток времени от момента отказа до начала ремонтно-восстановительных работ (принимаем =1ч);

Выполнение основной задачи технической эксплуатации зданий – обеспечение комфортного использования помещений в течении срока службы здания обуславливают следующими требованиями к надежности системы теплоснабжения здания микрорайона:

1. вероятность безотказной работы системы за отопительный период должна быть не менее нормативной. Принимается

;

2. элемент системы, время восстановления работоспособности которого, превышает минимально лимитированное   должен быть резервирован;

3. предельное время начала ремонтно-восстановительных работ по устранению отказа i-того элемента системы при различных температурах наружного воздуха t_н определяется условием;

 - лимитированное время на устранение отказа при температуре наружного воздуха t_н.

Расчет надежности системы теплообеспечения начинаем с определения . Лимитированное время на устранение отказа  определяем с учетом температуры наружного воздуха t_н и теплоустойчивости здания исходя из допустимости кратковременного понижения температуры воздуха в отапливаемых помещениях на 6⁰С от расчетного значения температуры .  Для определения  и  строим график понижения температуры воздуха в представительном помещении здания в результате аварийного прекращения теплообеспечения здания.

В качестве представительного помещения принимается угловое помещения на промежуточном этаже. Температура воздуха в помещении через время τ после прекращения теплоснабжения здания определяется по формуле:

 - расчетная температура внутреннего воздуха принимается по таблице;

q_о=21Вт/м² – удельная величина бытовых теплопоступлений;

S_n – площадь представительного помещения (принимается по проекту);

q_n – удельные теплопотери помещения и коэффициент β принимаются по таблице;

темп охлаждения нагревательного прибора системы отопления – m (ч^-1) и коэффициент k_т учитывающий особенности конвективно-лучистого теплообмена в помещении принимаются по таблице.

Для построения графиков изменения температуры расчет производится через интервалы времени 4 часа до 32-х часов при t_н = -5; t_н = -10; =-30;  =-32;  =-35;

Величина  равна промежутку времени за который температура внутреннего воздуха понизится относительно  на 6⁰С. Результаты расчетов представим в виде таблицы.

Таблица 4.1 – Изменение температуры внутреннего воздуха в ванной комнате (оси Б-В-7-9)

Сами расчеты приведены ниже.