Автор работы: Пользователь скрыл имя, 17 Декабря 2014 в 21:14, реферат
При большом разнообразии источников энергии в ближайшие 100 лет основным источником энергии будет органическое топливо. А из органического топлива основным является природный газ, большими запасами которого обладает наша страна; поэтому теплоснабжение неслучайно объединено с газоснабжением.
При большом разнообразии источников энергии в ближайшие 100 лет основным источником энергии будет органическое топливо. А из органического топлива основным является природный газ, большими запасами которого обладает наша страна; поэтому теплоснабжение неслучайно объединено с газоснабжением. Использование природного газа в качестве топлива позволяет значительно улучшить условия быта населения, повысить санитарно-гигиенический уровень производства и оздоровить воздушный бассейн. Производство теплоты и электроэнергии на основе природного газа обеспечивает децентрализованное, автономное тепло- и энергоснабжение небольших городов, сельских населенных пунктов и отдельных зданий, составляющее около 30 % всей производимой и потребляемой тепловой энергии.
РАЗДЕЛ 1.
АВТОНОМИЯ СИСТЕМЫ ГАЗОСНОБЖЕНИЯ
Любой застройщик задумывается о выборе энергоносителя для отопления дома. С точки зрения удобства и стоимости оптимальным вариантом сегодня является природный газ метан. Любая система автономного газоснабжения дома состоит из двух простых вещей, которые потом могут просто модифицироваться и увеличиваться в размерах. А две вещи эти – это емкость со сжиженным газом и газопровод, протянутый к дому, который поставляет газ к плите, газовому котлу, генератору и другим приборам. Рассмотрим два наиболее вероятных варианта. Бюджетный – это когда семья покупает небольшой газовый баллон, заполненный смесью пропана и бутана, и использует этот газ в основном только для приготовления пищи. Второй вариант – для дома, живущего на широкую ногу или устраиваемого основательно, - это покупка огромной бочки под названием газгольдер. Газ из нее может не только «кормить», но и отапливать дом и давать электричество. Для газоснабжения небольших загородных домиков покупают баллоны вместимостью 50 и 80 л. Они вмещают примерно 23 и 33 кг сжиженного газа соответственно. Газа в 50-литровом баллоне хватит для приготовления пищи для семьи из 2-3 человек на 2 месяца или семье из 4-6 человек на месяц.
Принцип функционирования баллона прост. Газ в баллоне под большим давлением изначально превращают в жидкость. Постепенно, по мере использования газа, давление уменьшается, и жидкость испаряется снова в газ. В баллоне всегда помещена смесь газов – пропана и бутана. В чистом виде использование пропана крайне редко, так как его запасы ограничены. риобретенные газовые баллоны устанавливают в металлические шкафы вместимостью на 1-2 баллона, и крепят с помощью скоб. Удобно закупать сразу два баллона. Когда закончился один, включают запасной. В дверцах шкафа должны быть прорези для вентиляции. Кроме баллонов в шкаф с ними помещают регулятор давления, который снижает высокое давление газа в баллоне до нормы. Размещают шкафы с баллонами на улице. Не желательно делать это прямо под стеной дома, лучше, чтобы баллон отстоял от нее. Нецелесообразно ставить баллон на солнце и у стен, в которые вставлены окна. Шкафы с баллонами устраивают на фундаменте или деревянных брусках высотой 15-20 см.
От шкафа с баллонами
трубы прокладывают по
Ввод газа в дом производится с помощью стальной трубы, непосредственно от регулятора давления. Монтаж разводки для жидкого газа и установку газовых приборов внутри дома выполняют с теми же правилами, что и монтаж газопровода от центральных сетей.
Принцип работы такой системы обеспечения газом прост. На участке придомовой территории располагается газовая ёмкость большого размера. К этой ёмкости подключается газораспределительная система, по трубам которой обеспечивается подача газа к устройствам-потребителям: котельным, газовым плитам, бойлерам.
Резервуар заполняется сжиженным пропан-бутаном. В ёмкости происходит переход газа из жидкого состояния в газообразный. Высокое давление, образовавшееся в баллоне в результате этого фазового перехода, выталкивает из него газ.
Посредством редукторов снижается давление газа до необходимого уровня и по системе труб подается к устройствам-потребителям. Система автоконтроля обеспечивает мониторинг параметров во всей сети газообеспечения: уровень сжиженного газа в баллоне, внутреннее давление, расход, контроль внештатных ситуаций.
РАЗДЕЛ 2.
УСТАНОВКА ГАЗГОЛЬДЕРОВ
Вариант монтажа газгольдера на участке зависит от его типа. Существует два типа:
-с подземным размещением газового резервуара;
-с надземным размещением газового резервуара.
2.1. Горизонтальные подземные газгольдеры
Для размещения газового резервуара подземным способом, выкапывается котлован несколько больших размеров, с запасом – около 50 см.
Поскольку существует вероятность смещения резервуара, в результате подвижек грунта или воздействия грунтовых вод, на дне котлована обустраивают из железобетонных конструкций фундамент. На этом фундаменте фиксируется монтируемый газгольдер. Обеспечивается защита от электрохимической коррозии, заземление. Глубина закапывания выбирается с учётом того, что бы горловина ёмкости была выше уровня земли. Положительным моментом подземного варианта размещения газового резервуара является то, что он не портит внешний вид участка и не занимает его полезную площадь.
Рис. 2.1. Рис. 2.1. Схема автономного газоснобжения с резервуаром подземного размещения.Поступления паровой фазы пропан-бутанаобеспечивается за счет естественного испарения газа
2. 2. Надземные горизонтальные и вертикальные газгольдеры
Таким способом производится монтаж газгольдеров надземного типа. Они представляют собой секцию из нескольких вертикальных ёмкостей, количество которых зависит от необходимого объема газа.
Газгольдер (рис.2.1) устанавливается на бетонный фундамент, фиксируется к нему креплением. Для предотвращения возникновения избыточного давления в ёмкостях в результате нагревания солнечными лучами их размещают в теневых зонах или в укрытиях.
РАЗДЕЛ 3
ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ
Чтобы обеспечить безопасность функционирования, соблюсти правила пожарной безопасности, газгольдер требуется разместить на расстоянии порядка 10-12 метров от жилых и хозяйственных строений и в 2-3 метрах от ограждающих участок конструкций, что обеспечит удобный подъезд заправочной техники. Необходим так же водозаборный колодец на расстоянии 15 метров от места монтажа ёмкости.
Монтаж, обслуживание, заправка газгольдеров может производиться только соответствующими организациями, имеющими документы, подтверждающие их полномочия: сертификаты, лицензии и тп.
3. 1.Выбор оборудования
Для выбора оборудования нужно дать оценку объёмам потребления газа с учётом особенностей расходования в любой сезонный период, с учётом соответствующих климатических условий и количества приборов-потребителей газа.
Приблизительный расход необходимого объёма газа во время отопительного сезона составляет 27 с учётом потребления бытовыми устройствами. Точную оценку объёмов вам помогут дать специалисты-консультанты по газовому оборудованию.
Разумным экономическим подходом является коллективное участие в расходах на приобретение системы автономного газоснабжения для нескольких коттедже
3.2.Преимущества
Подводя черту, можно сказать, что использование такого типа системы автономного газоснабжения как газгольдер, даёт возможность потребителю полностью обеспечить себя автономной, безопасной, непрерывной подачей газа, предоставляет условия его рационального и бережливого расходования.
Использование для газгольдеров сжиженного газа не вредит окружающей среде, поскольку нет твёрдых выбросов продуктов горения, а так же устройствам-потребителям газа, что обеспечивает их долгую качественную работу.
Так же не требуется частая заправка таких систем, хотя это зависит от размера емкости.
3. 3.Недостатки
К недостаткам газгольдеров стоит отнести высокую стоимость установки и оборудования, требования к участку земли, где он будет располагаться.
В вертикальных газгольдерах меньшая площать испарения газа, поэтому при низких температурах требуется его подогрев с помощью электричества, что влечет за собой большие расходы на отопление, а так же более высокие требования к месту монтажа. У горизонтальных газгольдеров таких проблем нет.
РАЗДЕЛ 4
ЭКОНОМИЧНОСТЬ АВТОНОМНОЙ ГАЗИФИКАЦИИ
Об экономичности автономной газификации говорят только хорошее: расход газа легко контролируется с помощью специальных приборов, а стоимость как установки, так и эксплуатации довольно низкая.
Еще в 70-80-х г. для газификации в Украине широко использовались групповые резервуарные установки для сжиженного газа, которые со временем были заменены централизованными системами газификации. В Западной Европе и США газификация с помощью сжиженного газа (LPG) продолжает оставаться актуальной.
Новые коттеджные застройки сегодня нередко вырастают на приличном удалении от газовых коммуникаций, а если даже коммуникации проходят недалеко, то все равно газ в поселки приходит не сразу. Чаще всего подведения газа остается ждать годами, после чего оказывается, что начальные расходы на подключение к центральному газоснабжению существенно превышают ту сумму затрат, на которую вы изначально рассчитывали. Вы даже уже готовы рассматривать вариант приобретения электрического котла. Во-первых, скорее всего, вам не удастся добиться выделения соответствующей электрической мощности. Во-вторых, при аварийном отключении электроэнергии вам потребуется мощный дизель-генератор, который сможет обеспечить работу электрического котла на определенный период.Любой энергоноситель используется с целью получения тепловой энергии. Потому для определения экономической целесообразности использования сжиженного газа в качестве источника получения тепла сравним стоимость 1кВт полученной из него энергии с прочими энергоносителями. Общие расходы на отопление частного дома зависят от внешней температуры и тепловых потерь дома.
РАЗДЕЛ 5
ЧТО ПРЕДСТАВЛЯЕТ СОБОЙ СИСТЕМА АВТОНОМНОЙ ГАЗИФИКАЦИИ
Топливо (сжиженный газ) хранится в специальном резервуаре, который закопан в землю в определенном, удобном для владельца месте. А уже из резервуара, по трубам, газ поступает в дом. Из земли виднеется только крышка резервуара, под ней располагается система управления. Частота заправки зависит от интенсивности использования газа и объема емкости — в среднем, около 1-2 раза в год.
Резервуар закапывается вглубь земли приблизительно на 1,5 м, поэтому, учитывая глубину промерзания почвы, автономную систему газового снабжения можно использовать в любых климатических условиях. Оборудование способно выдержать диапазон температур от -45 до +50°. Определяя место для закладки емкости, необходимо предусмотреть подъездные пути, чтобы газовоз мог беспрепятственно к ней подъехать.
Система газификации не требует особого обслуживания, контроль заключается в периодическом профилактическом осмотре оборудования и заправке емкости резервуара.
5. 1.Выбираем котел и определяем его тепловую мощность
Достоверный расчет мощности может выполнить только специалист, тем не менее, приблизительный расчет несложно сделать и самостоятельно. Принято считать, что для хорошо утепленного дома с высотой потолков до 3 м для отопления каждых 10 кв. метров его площади потребуется в среднем 1 кВт мощности котла. Т.е. для дома с площадью 200 кв. м это будет 20 кВт. Система горячего отопления потребует увеличения этой величины на 20-25%. Учитывая то, что котел выбирают для природного газа, необходимо учитывать, что падение давление в газовой магистрали влечет за собой уменьшение мощности котла на 15-20%.
Поскольку в резервуаре газ находится в сжиженном состоянии, а к отопительным устройствам подается уже в виде газа, для его испарения требуется тепло. При его отсутствии значительно снижается интенсивность испарения сжиженного газа и уменьшается его давление. Процесс превращения сжиженного газа с жидкости непосредственно в газ называют регазификацией.
. Регазификация в наземных
резервуарах происходит под
Автономная система газоснабжения (Рис.5.1 )
Состоит из резервуара для сжиженного газа, предохранительного клапана, клапана слива, уровнемера, редукторов среднего и низкого давления, системы трубопроводов.
РАЗДЕЛ 6
ПРЕИМУЩЕСТВО АВТОНОМНОЙ ГАЗИФИКАЦИИ
Во-первых, это комфорт и экология газового отопления. Газом обеспечивается не только сам котел, но и кухонная плита. Нет сажи, нет золы с проблемой ее удаления (как в случае с углем), нет окиси серы, нет запаха (как случае с дизельным топливом). Сжиженный углеводородный газ при попадании на грунт не губит его так, как солярка. Во-вторых, это полная автономность и как следствие независимость от падений давления газа в трубе, что является достаточно распространенным явлением в централизованных системах газового отопления. Потому отключения газа и замерзания вашим радиаторам не грозят. В-третьих, это экономичность. По стоимости энергоносителей системы со сжиженным углеводородным газом уступают газовым котлам, но выигрывают по сравнению с жидкотопливными котлами. К достоинствам данного способа отопления можно также отнести очень низкий уровень серных соединений и стабильность давления газа на входе. Потому котлы, которые работают на сжиженном газе, гораздо долговечнее.