Министерство образования и науки Российской Федерации

Муромский институт (филиал)

федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования

 «Владимирский государственный университет

имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»

(МИ ВлГУ)

 

Кафедра  ТБ 

 

 

 

«   31   »       05       2016 г.

 

 

 

 

Рабочая программа ДИСЦИПЛИНЫ

 

     Генераторы тепла и автономное теплоснабжение зданий     

 




Направление подготовки

08.03.01 Строительство

Профиль подготовки

"Теплогазоснабжение и вентиляция"

Квалификация (степень)выпускника

Бакалавр








          

Семестр

Трудоем-кость,

час. / зач. ед.

Лек-ции,

час.

 

Практи-ческие занятия,

час.

Лабора-торные работы,

час.

Консуль-тация,

час.

Конт-роль,

час.

Всего (контак-тная работа),

час.

СРС,

час.

Форма

промежу-точного контр.

(экз., зач., зач. с оц.)

6

72 / 2  

32  

16  

 

3,2  

0,25  

51,45  

20,55  

Зач. с оц.  

7

108 / 3  

16  

32  

 

3,6  

2,35  

53,95  

27,4  

Экз.(26,65)  

Итого

180 / 5  

48  

48  

 

6,8  

2,6  

105,4  

47,95  

26,65  

 

Муром, 2016 г.


1. Цель освоения дисциплины

Цель дисциплины: Цель преподавания дисциплины:

- научить студентов технически и экономически обосновывать исходные данные для проектирования систем производства тепловой энергии;

- принимать проектные решения;

- рассчитывать и оптимизировать параметры работы оборудования и систем производства тепловой энергии, как в целом, так и отдельными элементами, используя современные вычислительные методы и технику;

- эксплуатировать системы производства тепловой энергии с использованием современных методов, а также получение и углубление знаний в области теплоснабжения от автономных источников теплоты (мини котельных);

- освоение основ проектирования и эксплуатации автономных источников теплоты;

- подготовка бакалавра в области газоснабжения городов, населённых пунктов и промышленных предприятий, умеющего проектировать и эксплуатировать системы газоснабжения, газовые сети, газооборудование и выполнять автоматизацию агрегатов, котлов и промышленных печей;

- обучение студентов правильному пониманию задач, стоящих перед инженерами-строителями при разработке, монтаже и эксплуатации систем теплоснабжения с учетом экологической, топливно-энергетической и экономической ситуации в стране, уровня и перспектив развития отрасли в экономике страны;

- системное изложение положений, составляющих сущность технологий теплоснабжения зданий и сооружений от автономных источников тепла, методов подбора основного и вспомогательного котельного оборудования.

Задачами дисциплины:

- научить студента решению задач, стоящих перед специалистами при разработке, монтаже и эксплуатации тепловых генерирующих установок с учётом экологической, топливно-энергетической и экономической ситуации в регионе, уровня и перспектив развития отрасли и экономики страны;

- научить студента умению использовать теоретические положения и методы расчёта в процессах проектирования и эксплуатации источника тепловой энергии, включая автономные источники.

2. Место дисциплины в структуре ОПОП ВО (Цикл (Б1.В.09))

Для освоения данной дисциплины используются знания и умения, приобретенные при изучении следующих дисциплин: - математика; - физика; - механика жидкости и газа; - теоретические основы теплотехники и служит основой для изучения дисциплин профильной направленности. Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-8 умение использовать нормативные правовые документы в профессиональной деятельности.

ПК-1 знание нормативной базы в области инженерных изысканий, принципов проектирования зданий, сооружений, инженерных систем и оборудования, планировки и застройки населенных мест.

ПК-2 владение методами проведения инженерных изысканий, технологией проектирования деталей и конструкций в соответствии с техническим заданием с использованием универсальных и специализированных программно-вычислительных комплексов и систем автоматизированных проектирования.

ПК-4 способность участвовать в проектировании и изыскании объектов профессиональной деятельности.

ПК-6 способность осуществлять и организовывать техническую эксплуатацию зданий, сооружений объектов жилищно-коммунального хозяйства, обеспечивать надежность, безопасность и эффективность их работы.

ПК-7 способность проводить анализ технической и экономической эффективности работы производственного подразделения и разрабатывать меры по ее повышению.

 

В результате освоения дисциплины обучающийся должен демонстрировать следующие результаты образования:

1) Знать:

знать основные нормативные документы теплоснабжения (ОПК-8).

основные физические явления, фундаментальные понятия, законы и теории классической и современной физики (ПК-1).

технология и методы основных строительных процессов производства (ПК-2).

основные принципы реконструкции и модернизации систем теплогазоснабжения, вентиляции и кондиционирования (ПК-4).

способы организации автономного теплоснабжения (ПК-6).

основные методы разработки автономного теплоснабжения (ПК-7).

2) Уметь:

работать с проектно-сметной документацией (ПК-1).

обоснованно выбирать параметры микроклимата в помещениях и другие исходные данные для проектирования и расчета систем автономного теплоснабжения (ПК-2).

использовать нормативные правовые документы в теплоснабжении (ОПК-8).

проектировать объекты профессиональной деятельности(ПК-4).

проектировать объекты автономных источников теплоснабжения (ПК-6).

проводить анализ технической и экономической эффективности работы производственного подразделения и разрабатывать меры по её повышению (ПК-7).

3) Владеть:

методами проведения инженерных изысканий, технологиями проектирования деталей и конструкций в теплоснабжении (ПК-2).

основами современных методов проектирования и расчета систем инженерного оборудования зданий, сооружений, населенных мест и городов (ПК-4).

 


4. Структура и содержание дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц, 180 часов.

 

4.1. Форма обучения: очная

Уровень базового образования: среднее общее.

Срок обучения 4г.

 

4.1.1. Структура дисциплины


 

Раздел (тема)

дисциплины

 

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость

(в часах)

 

Форма  текущего контроля успеваемости (по неделям семестра), форма промежуточной аттестации

  (по семестрам)

 

п\п

Семестр

Лекции

Семинары

Практические занятия

Лабораторные работы

Контрольные работы

СРС

КП / КР

Консультация

Контроль

1

Современное состояние систем теплоснабжения. Классификация систем теплоснабжения. Особенности проектирования автономного теплоснабжения. Основные типы автономного теплоснабжения

6

4

4

8

текущий контроль

2

Топливо и его сжигание. Топливо и его характеристики. Топливное хозяйство

6

6

4

8

текущий контроль

3

Проектирование автономных источников теплоснабжения. Общие требования к проектированию автономных источников теплоснабжения. Генераторы тепла. Объемно-планировочные и конструктивные решения. Требования безопасности при проектировании автономных источников теплоснабжения.

6

12

8

4

текущий контроль

4

Внутрикотловая гидродинамика. Тепловая и гидравлическая разверка. Гидравлический расчет контуров с естественной циркуляцией.

6

10

0,55

текущий контроль

Всего за  семестр

72

32

16

20,55

3,2

0,25

Зач. с оц.

5

Основное и вспомогательное оборудование генераторов тепла автономных источников теплоснабжения

7

6

12

3,45

текущий контроль

6

Водный режим котлов. Требования к качеству воды и пара. Водоподготовительные установки ТГУ

7

2

10

8

текущий контроль

7

Технико-экономические показатели, энергосбережение, охрана окружающей среды

7

8

10

15,95

текущий контроль

Всего за  семестр

108

16

32

27,4

+

3,6

2,35

Экз.(26,65)

Итого   

180

48

48

47,95

6,8

2,6

26,65

 

4.1.2. Содержание дисциплины

4.1.2.1. Перечень лекций

Семестр 6

Раздел 1. Современное состояние систем теплоснабжения. Классификация систем теплоснабжения. Особенности проектирования автономного теплоснабжения. Основные типы автономного теплоснабжения

Лекция 1.

Автономное теплоснабжение зданий и сооружений (2 часа).

Лекция 2.

Преимущества и недостатки автономных систем теплоснабжения (2 часа).

Раздел 2. Топливо и его сжигание. Топливо и его характеристики. Топливное хозяйство

Лекция 3.

Топливо и его характеристики. Виды топлива и их особенности. Состав твёрдого топлива, жидкого и газообразного топлива (2 часа).

Лекция 4.

Высшая и низшая теплота сгорания топлива. Условное топливо. Температура горения топлива. Теплотехническая оценка топлива (2 часа).

Лекция 5.

Минеральные примеси топлива. Балласт топлива. Зола топлива. Влага топлива. Выход летучих и свойств кокса. Коэффициент использования тепла топлива (2 часа).

Раздел 3. Проектирование автономных источников теплоснабжения. Общие требования к проектированию автономных источников теплоснабжения. Генераторы тепла. Объемно-планировочные и конструктивные решения. Требования безопасности при проектировании автономных источников теплоснабжения.

Лекция 6.

Основы проектирования автономных источников теплоснабжения. Автономные системы теплоснабжения (2 часа).

Лекция 7.

Блочные ТГУ (2 часа).

Лекция 8.

Крышные ТГУ (2 часа).

Лекция 9.

Индивидуальные ТГУ. Поквартирное теплоснабжение. Система отопления "тёплый пол" (2 часа).

Лекция 10.

Использование возобновляемых источников энергии. Установка солнечного горячего водоснабжения (2 часа).

Лекция 11.

Автономное теплоснабжение с применением тепловых насосов. Тепловые насосы. Конструкция. Область применения. Технические характеристики (2 часа).

Раздел 4. Внутрикотловая гидродинамика. Тепловая и гидравлическая разверка. Гидравлический расчет контуров с естественной циркуляцией.

Лекция 12.

Основное оборудование автономных источников теплоснабжения. Подбор, методы расчёта (2 часа).

Лекция 13.

Современные тепловые схемы автономных источников теплоснабжения. Принципы расчёта (2 часа).

Лекция 14.

Топливное хозяйство автономных источников теплоснабжения. Общие принципы организации топливного хозяйства. Схемы, доставка, хранение, топливоприготовление (твёрдое топливо, мазут, газ). Схемы ГРУ (2 часа).

Лекция 15.

Тяга и дутье. Аэродинамический расчёт газовоздушного тракта. Тягодутьевые устройства. Дымовые трубы. Классификация, методы расчёта, режимы работы, монтаж, шиберы. Охрана окружающей среды. Рассеивание вредных выбросов котельных в атмосфере (2 часа).

Лекция 16.

Водное хозяйство автономных источников теплоснабжения. Расчёт потребления воды установкой. Водоподготовка, классификация и область применения, докотловая обработка воды и внутрикотловая обработка: продувка. Выбор схемы водоподготовки. Деаэрация (2 часа).

Семестр 7

Раздел 5. Основное и вспомогательное оборудование генераторов тепла автономных источников теплоснабжения

Лекция 17.

Системы питания автономных источников теплоснабжения водой. Оборудование и арматура. Питательные и насосные устройства, сетевые подогреватели, расширители непрерывной продувки. Требования к качеству воды и пара. Методы обеспечения требуемой чистоты пара (2 часа).

Лекция 18.

Золошлакоудаление. Назначение и классификация систем, оборудование, режимы работы. Утилизация золы и шлака (2 часа).

Лекция 19.

Конвективные поверхности нагрева. Классификация, назначение, конструкции воздухоподогревателей и экономайзеров (2 часа).

Раздел 6. Водный режим котлов. Требования к качеству воды и пара. Водоподготовительные установки ТГУ

Лекция 20.

Автоматизация систем автономного теплоснабжения. Тепловой контроль и автоматизация процесса производства тепловой энергии. Задачи автоматизации и контроля. КИП. Средства автоматического регулирования, управления, защиты и блокировки (2 часа).

Раздел 7. Технико-экономические показатели, энергосбережение, охрана окружающей среды

Лекция 21.

Основы эксплуатации автономных источников теплоснабжения. Охрана труда при эксплуатационных и ремонтных работах. Аварийные ситуации в котельных, меры предупреждения (2 часа).

Лекция 22.

Технико-экономические показатели эффективности работы котельных (2 часа).

Лекция 23.

Автономная система теплоснабжения - альтернатива или шаг назад (2 часа).

Лекция 24.

Тепловые генерирующие установки систем теплоснабжения. Потребление пара и горячей воды. Источники тепловой энергии для систем теплоснабжения. Возобновляемые и невозобновляемые ресурсы РФ. Основные элементы паровых и водогрейных котлов (2 часа).

 

4.1.2.2. Перечень практических занятий

Семестр 6

Раздел 1. Современное состояние систем теплоснабжения. Классификация систем теплоснабжения. Особенности проектирования автономного теплоснабжения. Основные типы автономного теплоснабжения

Практическое занятие 1.

Подбор, методы расчёта основного оборудования автономных источников теплоснабжения (2 часа).

Практическое занятие 2.

Примеры современных тепловых схем автономных источников теплоснабжения. Разбор схем автономных источников теплоснабжения (2 часа).

Раздел 2. Топливо и его сжигание. Топливо и его характеристики. Топливное хозяйство

Практическое занятие 3.

Технические характеристики и описание основных типов тепловых генераторов отечественного и зарубежного производства для автономного теплоснабжения (2 часа).

Практическое занятие 4.

Определение количества установленных котельных агрегатов в автономных источников теплоснабжения (2 часа).

Раздел 3. Проектирование автономных источников теплоснабжения. Общие требования к проектированию автономных источников теплоснабжения. Генераторы тепла. Объемно-планировочные и конструктивные решения. Требования безопасности при проектировании автономных источников теплоснабжения.

Практическое занятие 5.

Принципиальные схемы ТГУ (2 часа).

Практическое занятие 6.

Модульные котельные РАЦИОНАЛ с котлами РЭМЭКС (2 часа).

Практическое занятие 7.

Блочно-модульные и передвижные блочно-модульные котельные ОАО "Бийский котельный завод" (2 часа).

Практическое занятие 8.

Котлы для поквартирного отопления. Одноконтурные, двухконтурные и конденсационные котлы. Технические характеристики и область их применения (2 часа).

Семестр 7

Раздел 4. Основное и вспомогательное оборудование генераторов тепла автономных источников теплоснабжения

Практическое занятие 9.

Тепловые насосы. Схемы обвязки. Установка для теплоснабжения индивидуальных одноквартирных жилых домов (2 часа).

Практическое занятие 10.

Схемы обвязки солнечных коллекторов для горячего водоснабжения (2 часа).

Практическое занятие 11.

Схемы поквартирного радиаторного отопления (2 часа).

Практическое занятие 12.

Схемы поквартирного отопления "тёплым полом" (2 часа).

Практическое занятие 13.

Принципиальные тепловые схемы автономных котельных для открытой и закрытой систем теплоснабжения (2 часа).

Практическое занятие 14.

Расчёт тепловой схемы паровой котельной (2 часа).

Раздел 5. Водный режим котлов. Требования к качеству воды и пара. Водоподготовительные установки ТГУ

Практическое занятие 15.

Расчёт тепловой схемы водогрейной котельной (2 часа).

Практическое занятие 16.

Аэродинамический расчет газовоздушного тракта котельной (2 часа).

Практическое занятие 17.

Расчёт параметров дымовой трубы, подбор тягодутьевых устройств (2 часа).

Практическое занятие 18.

Расчёт рассеивания вредных выбросов котельной (2 часа).

Практическое занятие 19.

Расчёт и подбор оборудования водоподготовительной установки (2 часа).

Раздел 6. Технико-экономические показатели, энергосбережение, охрана окружающей среды

Практическое занятие 20.

Расчёт технико-экономических показателей работы котельной (2 часа).

Практическое занятие 21.

Компоновка оборудования котельной (2 часа).

Практическое занятие 22.

Устройство пластинчатого теплообменника (2 часа).

Практическое занятие 23.

Система контроля управления работой газовых котлов ООО ПКП "Вектор" (2 часа).

Практическое занятие 24.

Расчёт мероприятий по обеспечению безопасной эксплуатации котельной (2 часа).

 

Методические указания для практических занятий приведены на Информационно-образовательном портале

https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=2517&topic=1

 

4.1.2.3. Перечень лабораторных работ

Не планируется.

 

4.1.2.4. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы

Методические указания для самостоятельной работы размещены на информационно-образовательном портале института по ссылке https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=5058.

Для самостоятельной работы также используются издания из списка приведенной ниже основной и дополнительной литературы.

Перечень тем, вынесенных на самостоятельное изучение:

1. Современные автономные источники тепла.

2. Российские и иностранные производители водогрейных и паровых котлов.

3. Российские и иностранные производители котлов для поквартирного отопления.

4. Компоновка котельных индивидуальных одноквартирных жилых домов. Установка в них конденсационных котлов .

5. Охрана окружающей среды от вредных выбросов котельной.

6. Современные методы обработки воды.

7. Схемы автоматического контроля и безопасности.

8. Тепловые насосы в системах автономного теплоснабжения. Схемы обвязки тепловых насосов. Производители насосов. Применение в индивидуальном теплоснабжеии.

9. Блочные модульные котельные. Российские и иностранные производители .

10. Защита оборудования и сигнализация.

11. Автоматическое регулирование и контроль.

12. Структура систем автоматического управления котельных.

13. Датчики САР водогрейной котельной.

 

4.1.2.5. Перечень тем контрольных работ, рефератов, ТР, РГР, РПР

Не планируется.

 

4.1.2.6. Примерный перечень тем курсовых работ (проектов)

1. Проектирование автономной пристроенной к зданию котельной.

2. Проектирование автономной встроенной в здание котельной.

3. Проектирование автономной крышной котельной.

 

Методические указания для практических занятий приведены на Информационно-образовательном портале

https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=2517&topic=1

 


4. 2. Форма обучения: заочная

Уровень базового образования: среднее общее.

Срок обучения 5г.

 

Семестр

Трудоем-кость,

час. / зач. ед.

Лек-ции,

час.

 

Практи-ческие занятия,

час.

Лабора-торные работы, час.

Консуль-тация,

час.

Конт-роль,

час.

Всего (контак-тная работа),

час.

СРС,

час.

Форма

промежуточного контроля

(экз., зач., зач. с оц.)

8

72 / 2  

8  

8  

 

4  

0,5  

20,5  

47,75  

Зач. с оц.(3,75)  

9

108 / 3  

8  

10  

 

4  

2,35  

24,35  

75  

Экз.(8,65)  

Итого

180 / 5  

16  

18  

 

8  

2,85  

44,85  

122,75  

12,4  

 

4.2.1. Структура дисциплины


 

Раздел (тема)

дисциплины

 

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость

(в часах)

 

Форма  текущего контроля успеваемости (по неделям семестра), форма промежу-точной аттестации

  (по семестрам)

 

п\п

Семестр

Лекции

Семинары

Практические занятия

Лабораторные работы

Контрольные работы

СРС

КП / КР

Консультация

Контроль

1

Современное состояние систем теплоснабжения. Классификация систем теплоснабжения

8

2

2

8

текущий контроль

2

Топливо и его сжигание. Топливо и его характеристики

8

2

2

14

текущий контроль

3

Особенности проектирования автономного теплоснабжения. Основное и вспомогательное оборудование автономных котельных: общие требования к котельному и вспомогательному оборудованию автономных источников теплоснабжения; выбор котельного оборудования; выбор насосного оборудования; расчет производительности насосов; выбор теплообменников; выбор компенсаторов объемного расширения, трубопроводов и арматуры. Основные типы автономного теплоснабжения

8

2

2

17

текущий контроль

4

Общие сведения о генераторах теплоты. Паровые и водогрейные котлы. Типы котлов. Тепловой расчет котла. Топочные устройства. Горелочные устройства. Конвективные поверхности нагрева. Внутрикотловая гидродинамика. Тепловая и гидравлическая разверка. Гидравлический расчет контуров с естественной циркуляцией.

8

2

2

8,75

текущий контроль

Всего за  семестр

72

8

8

+

47,75

4

0,5

Зач. с оц.(3,75)

5

Источники тепловой энергии для систем теплоснабжения. Основные направления использования тепловой энергии. Топливно-энергетические ресурсы и энергетический баланс. Органическое топливо. Методы и способы производства тепловой энергии. Схема производства тепловой энергии в котельной установке и комбинированного производства тепловой и электрической энергии. Горение органических топлив. Химические реакции горения. Кинетика реакции горения.

9

2

4

4,25

текущий контроль

6

Водный режим котлов. Требования к качеству воды и пара. Методы получения чистого пара: сепарация, ступенчатое испарение, продувка. Схемы питания котлов водой. Деаэрационно-питательные устройства.

9

2

2

17

текущий контроль

7

Классификация систем теплоснабжения: централизованные системы теплоснабжения; децентрализованные системы теплоснабжения (индивидуальные системы теплоснабжения, местные системы теплоснабжения).

9

2

2

15

текущий контроль

8

Тепловые нагрузки для расчёта и выбора оборудования автономных источников теплоты (АИТ): расчет расхода теплоты на отопление жилых и общественных зданий; расчет расхода теплоты на вентиляцию общественных зданий, расчет расхода теплоты на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий.

9

2

2

38,75

текущий контроль

Всего за  семестр

108

8

10

75

+

4

2,35

Экз.(8,65)

Итого   

180

16

18

122,75

8

2,85

12,4

 

4.2.2. Содержание дисциплины

4.2.2.1. Перечень лекций

Семестр 8

Раздел 1. Современное состояние систем теплоснабжения. Классификация систем теплоснабжения

Лекция 1.

Автономное теплоснабжение зданий и сооружений (2 часа).

Раздел 2. Топливо и его сжигание. Топливо и его характеристики

Лекция 2.

Преимущества и недостатки автономных систем теплоснабжения. Автономная система теплоснабжения - альтернатива или шаг назад. Основы проектирования автономных источников теплоснабжения. Автономные системы теплоснабжения (2 часа).

Раздел 3. Особенности проектирования автономного теплоснабжения. Основное и вспомогательное оборудование автономных котельных: общие требования к котельному и вспомогательному оборудованию автономных источников теплоснабжения; выбор котельного оборудования; выбор насосного оборудования; расчет производительности насосов; выбор теплообменников; выбор компенсаторов объемного расширения, трубопроводов и арматуры. Основные типы автономного теплоснабжения

Лекция 3.

Топливо и его характеристики. Виды топлива и их особенности. Состав твёрдого топлива, жидкого и газообразного топлива. Высшая и низшая теплота сгорания топлива. Условное топливо. Температура горения топлива. Теплотехническая оценка топлива. Минеральные примеси топлива. Балласт топлива. Зола топлива. Влага топлива. Выход летучих и свойств кокса. Коэффициент использования тепла топлива (2 часа).

Раздел 4. Общие сведения о генераторах теплоты. Паровые и водогрейные котлы. Типы котлов. Тепловой расчет котла. Топочные устройства. Горелочные устройства. Конвективные поверхности нагрева. Внутрикотловая гидродинамика. Тепловая и гидравлическая разверка. Гидравлический расчет контуров с естественной циркуляцией.

Лекция 4.

Основное оборудование автономных источников теплоснабжения. Подбор, методы расчёта. Современные тепловые схемы автономных источников теплоснабжения. Принципы расчёта (2 часа).

Семестр 9

Раздел 5. Источники тепловой энергии для систем теплоснабжения. Основные направления использования тепловой энергии. Топливно-энергетические ресурсы и энергетический баланс. Органическое топливо. Методы и способы производства тепловой энергии. Схема производства тепловой энергии в котельной установке и комбинированного производства тепловой и электрической энергии. Горение органических топлив. Химические реакции горения. Кинетика реакции горения.

Лекция 5.

Топливное хозяйство автономных источников теплоснабжения. Общие принципы организации топливного хозяйства. Схемы, доставка, хранение, топливоприготовление (твёрдое топливо, мазут, газ). Схемы ГРУ. Тяга и дутье. Аэродинамический расчёт газовоздушного тракта. Тягодутьевые устройства. Дымовые трубы. Классификация, методы расчёта, режимы работы, монтаж, шиберы. Охрана окружающей среды. Рассеивание вредных выбросов котельных в атмосфере (2 часа).

Раздел 6. Водный режим котлов. Требования к качеству воды и пара. Методы получения чистого пара: сепарация, ступенчатое испарение, продувка. Схемы питания котлов водой. Деаэрационно-питательные устройства.

Лекция 6.

Водное хозяйство автономных источников теплоснабжения. Расчёт потребления воды установкой. Водоподготовка, классификация и область применения, докотловая обработка воды и внутрикотловая обработка: продувка. Выбор схемы водоподготовки. Деаэрация. Системы питания автономных источников теплоснабжения водой. Оборудование и арматура. Питательные и насосные устройства, сетевые подогреватели, расширители непрерывной продувки. Требования к качеству воды и пара. Методы обеспечения требуемой чистоты пара (2 часа).

Раздел 7. Классификация систем теплоснабжения: централизованные системы теплоснабжения; децентрализованные системы теплоснабжения (индивидуальные системы теплоснабжения, местные системы теплоснабжения).

Лекция 7.

Автоматизация систем автономного теплоснабжения. Тепловой контроль и автоматизация процесса производства тепловой энергии. Задачи автоматизации и контроля. КИП. Средства автоматического регулирования, управления, защиты и блокировки (2 часа).

Раздел 8. Тепловые нагрузки для расчёта и выбора оборудования автономных источников теплоты (АИТ): расчет расхода теплоты на отопление жилых и общественных зданий; расчет расхода теплоты на вентиляцию общественных зданий, расчет расхода теплоты на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий.

Лекция 8.

Основы эксплуатации автономных источников теплоснабжения. Охрана труда при эксплуатационных и ремонтных работах. Аварийные ситуации в котельных, меры предупреждения. Технико-экономические показатели эффективности работы котельных (2 часа).

 

4.2.2.2. Перечень практических занятий

Семестр 8

Раздел 1. Современное состояние систем теплоснабжения. Классификация систем теплоснабжения

Практическое занятие 1.

Подбор, методы расчёта основного оборудования автономных источников теплоснабжения (2 часа).

Раздел 2. Топливо и его сжигание. Топливо и его характеристики

Практическое занятие 2.

Примеры современных тепловых схем автономных источников теплоснабжения. Разбор схем автономных источников теплоснабжения. Технические характеристики и описание основных типов тепловых генераторов отечественного и зарубежного производства для автономного теплоснабжения (2 часа).

Раздел 3. Особенности проектирования автономного теплоснабжения. Основное и вспомогательное оборудование автономных котельных: общие требования к котельному и вспомогательному оборудованию автономных источников теплоснабжения; выбор котельного оборудования; выбор насосного оборудования; расчет производительности насосов; выбор теплообменников; выбор компенсаторов объемного расширения, трубопроводов и арматуры. Основные типы автономного теплоснабжения

Практическое занятие 3.

Определение количества установленных котельных агрегатов в автономных источниках теплоснабжения (2 часа).

Раздел 4. Общие сведения о генераторах теплоты. Паровые и водогрейные котлы. Типы котлов. Тепловой расчет котла. Топочные устройства. Горелочные устройства. Конвективные поверхности нагрева. Внутрикотловая гидродинамика. Тепловая и гидравлическая разверка. Гидравлический расчет контуров с естественной циркуляцией.

Практическое занятие 4.

Котлы для поквартирного отопления. Одноконтурные, двухконтурные и конденсационные котлы. Технические характеристики и область их применения (2 часа).

Семестр 9

Раздел 5. Источники тепловой энергии для систем теплоснабжения. Основные направления использования тепловой энергии. Топливно-энергетические ресурсы и энергетический баланс. Органическое топливо. Методы и способы производства тепловой энергии. Схема производства тепловой энергии в котельной установке и комбинированного производства тепловой и электрической энергии. Горение органических топлив. Химические реакции горения. Кинетика реакции горения.

Практическое занятие 5.

Тепловые насосы. Схемы обвязки. Установка для теплоснабжения индивидуальных одноквартирных жилых домов (2 часа).

Практическое занятие 6.

Схемы обвязки солнечных коллекторов для горячего водоснабжения (2 часа).

Раздел 6. Водный режим котлов. Требования к качеству воды и пара. Методы получения чистого пара: сепарация, ступенчатое испарение, продувка. Схемы питания котлов водой. Деаэрационно-питательные устройства.

Практическое занятие 7.

Схемы поквартирного радиаторного отопления. Схемы поквартирного отопления "тёплым полом". Принципиальные тепловые схемы автономных котельных для открытой и закрытой систем теплоснабжения (2 часа).

Раздел 7. Классификация систем теплоснабжения: централизованные системы теплоснабжения; децентрализованные системы теплоснабжения (индивидуальные системы теплоснабжения, местные системы теплоснабжения).

Практическое занятие 8.

Расчёт тепловой схемы паровой котельной. Расчёт тепловой схемы водогрейной котельной. Аэродинамический расчет газовоздушного тракта котельной. Расчёт параметров дымовой трубы, подбор тягодутьевых устройств. Расчёт рассеивания вредных выбросов котельной. Расчёт и подбор оборудования водоподготовительной установки (2 часа).

Раздел 8. Тепловые нагрузки для расчёта и выбора оборудования автономных источников теплоты (АИТ): расчет расхода теплоты на отопление жилых и общественных зданий; расчет расхода теплоты на вентиляцию общественных зданий, расчет расхода теплоты на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий.

Практическое занятие 9.

Расчёт технико-экономических показателей работы котельной. Компоновка оборудования котельной. Расчёт мероприятий по обеспечению безопасной эксплуатации котельной (2 часа).

 

4.2.2.3. Перечень лабораторных работ

Не планируется.

 

4.2.2.4. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы

Методические указания для самостоятельной работы размещены на информационно-образовательном портале института по ссылке https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=5058.

Для самостоятельной работы также используются издания из списка приведенной ниже основной и дополнительной литературы.

Перечень тем, вынесенных на самостоятельное изучение:

1. Современные автономные источники тепла.

2. Российские и иностранные производители водогрейных и паровых котлов.

3. Российские и иностранные производители котлов для поквартирного отопления.

4. Компоновка котельных индивидуальных одноквартирных жилых домов. Установка в них конденсационных котлов.

5. Охрана окружающей среды от вредных выбросов котельной.

6. Современные методы обработки воды.

7. Схемы автоматического контроля и безопасности.

8. Тепловые насосы в системах автономного теплоснабжения. Схемы обвязки тепловых насосов. Производители насосов. Применение в индивидуальном теплоснабжении.

9. Блочные модульные котельные. Российские и иностранные производители.

10. Защита оборудования и сигнализация.

11. Автоматическое регулирование и контроль.

12. Структура систем автоматического управления котельных.

13. Датчики САР водогрейной котельной.

14. Модульные котельные РАЦИОНАЛ с котлами РЭМЭКС. Блочно-модульные и передвижные блочно-модульные котельные ОАО "Бийский котельный завод".

15. Поквартирное теплоснабжение. Система отопления "тёплый пол".

16. Использование возобновляемых источников энергии. Установка солнечного горячего водоснабжения.

17. Автономное теплоснабжение с применением тепловых насосов. Тепловые насосы. Конструкция. Область применения. Технические характеристики.

18. Принципиальные схемы ТГУ.

19. Система контроля управления работой газовых котлов ООО ПКП "Вектор".

20. Устройство пластинчатого теплообменника.

21. Конвективные поверхности нагрева. Классификация, назначение, конструкции воздухоподогревателей и экономайзеров.

22. Золошлакоудаление. Назначение и классификация систем, оборудование, режимы работы. Утилизация золы и шлака.

23. Блочные ТГУ. Крышные ТГУ. Индивидуальные ТГУ.

24. Тепловые генерирующие установки систем теплоснабжения. Потребление пара и горячей воды. Источники тепловой энергии для систем теплоснабжения. Возобновляемые и невозобновляемые ресурсы РФ. Основные элементы паровых и водогрейных котлов.

25. Топливоснабжение автономных источников теплоты. Отвод продуктов сгорания: виды топлива для автономных котельных; требования к газопроводам автономных котельных; требования к трубопроводам жидкого топлива; требования к дымовым трубам автономных котельных.

26. Аэрогидродинамика газовоздушного тракта. Естественная тяга, расчет дымовой трубы, искусственная тяга. Тепловые схемы генераторов теплоты. Основы проектирования генераторов теплоты.

27. Автоматизация систем автономного теплоснабжения. Автоматическое регулирование и защита автономных котельных: защиты технологического оборудования; автоматическое регулирование АИТ; требования к сигнализации и контролю.

28. Водоподготовка и водно-химический режим: требования к качеству питательной и котловой воды; требования к качеству воды для систем теплоснабжения и горячего водоснабжения; основное оборудование водоподготовительных установок.

 

4.2.2.5. Перечень тем контрольных работ, рефератов, ТР, РГР, РПР

1. Современные автономные источники тепла.

2. Российские и иностранные производители водогрейных и паровых котлов.

3. Российские и иностранные производители котлов для поквартирного отопления.

4. Компоновка котельных индивидуальных одноквартирных жилых домов. Установка в них конденсационных котлов.

5. Охрана окружающей среды от вредных выбросов котельной.

6. Современные методы обработки воды.

7. Схемы автоматического контроля и безопасности.

8. Тепловые насосы в системах автономного теплоснабжения. Схемы обвязки тепловых насосов. Производители насосов. Применение в индивидуальном теплоснабжении.

9. Блочные модульные котельные. Российские и иностранные производители.

10. Защита оборудования и сигнализация.

11. Автоматическое регулирование и контроль.

12. Структура систем автоматического управления котельных.

13. Датчики САР водогрейной котельной.

14. Модульные котельные РАЦИОНАЛ с котлами РЭМЭКС. Блочно-модульные и передвижные блочно-модульные котельные ОАО "Бийский котельный завод".

15. Поквартирное теплоснабжение. Система отопления "тёплый пол".

16. Использование возобновляемых источников энергии. Установка солнечного горячего водоснабжения.

17. Автономное теплоснабжение с применением тепловых насосов. Тепловые насосы. Конструкция. Область применения. Технические характеристики.

18. Принципиальные схемы ТГУ.

19. Система контроля управления работой газовых котлов ООО ПКП "Вектор".

20. Устройство пластинчатого теплообменника.

21. Конвективные поверхности нагрева. Классификация, назначение, конструкции воздухоподогревателей и экономайзеров.

22. Золошлакоудаление. Назначение и классификация систем, оборудование, режимы работы. Утилизация золы и шлака.

23. Блочные ТГУ. Крышные ТГУ. Индивидуальные ТГУ.

24. Тепловые генерирующие установки систем теплоснабжения. Потребление пара и горячей воды. Источники тепловой энергии для систем теплоснабжения. Возобновляемые и невозобновляемые ресурсы РФ. Основные элементы паровых и водогрейных котлов.

25. Топливоснабжение автономных источников теплоты. Отвод продуктов сгорания: виды топлива для автономных котельных; требования к газопроводам автономных котельных; требования к трубопроводам жидкого топлива; требования к дымовым трубам автономных котельных.

26. Аэрогидродинамика газовоздушного тракта. Естественная тяга, расчет дымовой трубы, искусственная тяга. Тепловые схемы генераторов теплоты. Основы проектирования генераторов теплоты.

27. Автоматизация систем автономного теплоснабжения. Автоматическое регулирование и защита автономных котельных: защиты технологического оборудования; автоматическое регулирование АИТ; требования к сигнализации и контролю.

28. Водоподготовка и водно-химический режим: требования к качеству питательной и котловой воды; требования к качеству воды для систем теплоснабжения и горячего водоснабжения; основное оборудование водоподготовительных установок.

 

4.2.2.6. Примерный перечень тем курсовых работ (проектов)

1. Проектирование автономной пристроенной к зданию котельной.

2. Проектирование автономной встроенной в здание котельной.

3. Проектирование автономной крышной котельной.

 

5. Образовательные технологии

В процессе изучения дисциплины применяется контактная технология преподавания (за исключением самостоятельно изучаемых студентами вопросов).

При проведении практических работ применяется имитационный или симуляционный подход, когда преподавателем разбирается на конкретном примере проблемная ситуация.

Все шаги решения задачи студентам демонстрируются при помощи мультимедийной техники. Затем студенты самостоятельно решают аналогичные задания.

Во время выполнения практических работ формируются творческие коллективы из 3-5 студентов, тем самым формируется способность обучающихся к работе в малых творческих коллективах.

 

6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.

Фонды оценочных средств приведены в приложении.

 

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины Генераторы тепла и автономное теплоснабжение зданий

7.1. Основная учебно-методическая литература по дисциплине

1. Дульнев Г.Н. Теория тепло- и массообмена: Учебное пособие. - СПб.: НИУ ИТМО, 2012. - 195 с. - http://window.edu.ru/catalog/pdf2txt/614/76614/57829

2. Основы систем теплоснабжения : метод. указания к лаб. работам / Владим. гос. ун-т им. А. Г. и Н. Г. Столетовых ; сост.: В. М. Мельников [и др.]. – Владимир : Изд-во ВлГУ, 2013. – 74 с. - http://e.lib.vlsu.ru/bitstream/123456789/2652/1/01176.pdf

3. Архитектурно-строительное проектирование. Проектирование систем отопления, вентиляции и кондиционирования зданий, строений, сооружений [Электронный ресурс] : сборник нормативных актов и документов / . — Электрон. текстовые данные. — Саратов: Ай Пи Эр Медиа, 2015. — 452 c. — 978-5-905916-15-1. - http://www.iprbookshop.ru/30223.html

4. Строительство, реконструкция, капитальный ремонт объектов капитального строительства. Инженерное оборудование зданий и сооружений и внешние сети. Теплоснабжение, отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха [Электронный ресурс] : сборник нормативных актов и документов / . — Электрон. текстовые данные. — Саратов: Ай Пи Эр Медиа, 2015. — 379 c. — 978-5-905916-34-2. - http://www.iprbookshop.ru/30242.html

 

7.2. Дополнительная учебно-методическая литература по дисциплине

1. Барилович В.А., Смирнов Ю.А. Основы технической термодинамики и теории тепло- и массообмена: курс лекций. - СПб.: СПбГПУ, 2010. - 338 с. - http://window.edu.ru/catalog/pdf2txt/463/73463/52366

2. Лабораторный практикум по теплоснабжению. - Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2001. - 124 с. - http://window.edu.ru/catalog/pdf2txt/736/18736/705

3. Фокин В.М. Теплогенерирующие установки систем теплоснабжения: Монография. - М.: Издательство "Машиностроение-1", 2006. - 240 с. - http://window.edu.ru/catalog/pdf2txt/726/38726/16504

 

7.3. Перечень информационных технологий, используемых при осуществлении образовательного процесса по дисциплине, включая перечень программного обеспечения и информационных справочных систем

В образовательном процессе используются информационные технологии, реализованные на основе информационно-образовательного портала института (www.mivlgu.ru/iop), и инфокоммуникационной сети института:

- предоставление учебно-методических материалов в электроном виде;

- взаимодействие участников образовательного процесса через локальную сеть института и Интернет;

- предоставление сведений о результатах учебной деятельности в электронном личном кабинете обучающегося.

Информационные справочные системы:

Ассоциация Строителей России http://www.a-s-r.ru/

Информационно-образовательный портал МИ ВлГУ [URL:] http://www.mivlgu.ru/iop/

информационно-образовательный портал "Российское образование" [URL:] рhttp://www.edu.ru

Информационно-справочный сервер ТОГУ специальности "Теплогазоснабжение и вентиляция" [URL:] http://tgv.khstu.ru/tgv_to_dvd/dvd_n.php

Журнал "Современные технологии автоматизации" [URL:] http://www.cta.ru

Журнал "Автоматизация в промышленности" [url:] http://www.avtprom.ru

Программное обеспечение:

Лекционная аудитория

Пакет офисных приложений Libre Office v.5 (free software, MPL).

 

7.4. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», необходимых для освоения дисциплины

window.edu.ru

e.lib.vlsu.ru

iprbookshop.ru

iprbookshop.ru

 

8. Описание материально-технической базы, необходимой для осуществления образовательного процесса по дисциплине

Лекционная аудитория

DVD плеер POINER DV-310-Sdvd player, проектор SANYO PDG - DSU 20.

Лаборатория теплофизики, термодинамики и теплотехники

Стенд лабораторный «Монтаж, наладка и ремонт систем водоснабжения и отопления», Стенд для изучения работы автоматизированного газо-распределительного пункта С-АГРП, Комплект учебного оборудования «Автономная автоматизированная система отопления», Стенд лабораторный «Автоматизация систем теплоснабжения», Стенд лабораторный «Изучение систем жидкостного теплоснабжения», Стенд лабораторный

«Изучение теоретических основ теплотехники», Инфракрасный термометр FLUKE 62 max, Тепловизор Testo 875-1i

 

9. Методические указания по освоению дисциплины

Для успешного освоения теоретического материала обучающийся: знакомится со списком рекомендуемой основной и дополнительной литературы; уточняет у преподавателя, каким дополнительным пособиям следует отдать предпочтение; ведет конспект лекций и прорабатывает лекционный материал, пользуясь как конспектом, так и учебными пособиями.

На практических занятиях пройденный теоретический материал подкрепляется решением задач по основным темам дисциплины. Студентам выдаются задачи, связанные с расчетом генераторов тепла. В конце занятия обучающие демонстрируют полученные результаты преподавателю и при необходимости делают работу над ошибками.

Самостоятельная работа оказывает важное влияние на формирование личности будущего специалиста, она планируется обучающимся самостоятельно. Каждый обучающийся самостоятельно определяет режим своей работы и меру труда, затрачиваемого на овладение учебным содержанием дисциплины. Он выполняет внеаудиторную работу и изучение разделов, выносимых на самостоятельную работу, по личному индивидуальному плану, в зависимости от его подготовки, времени и других условий.

Курсовая работа выполняется в соответствии с методическими указаниями на курсовую работу. Обучающийся выбирает одну из указанных в перечне тем курсовых работ, исходя из своих интересов, наличия соответствующих литературных и иных источников. В ходе выполнения курсовой работы преподаватель проводит консультации обучающегося. На заключительном этапе обучающийся оформляет пояснительную записку к курсовой работе и выполняет ее защиту в присутствии комиссии из преподавателей кафедры.

Форма заключительного контроля при промежуточной аттестации – экзамен. Для проведения промежуточной аттестации по дисциплине разработаны фонд оценочных средств и балльно-рейтинговая система оценки учебной деятельности студентов. Оценка по дисциплине выставляется в информационной системе и носит интегрированный характер, учитывающий результаты оценивания участия студентов в аудиторных занятиях, качества и своевременности выполнения заданий в ходе изучения дисциплины и промежуточной аттестации.

 


лист_утверждения


РЕЦЕНЗИЯ

на  рабочую программу дисциплины

«Генераторы тепла и автономное теплоснабжение зданий»

по направлению подготовки 08.03.01 Строительство

 

Рабочая программа дисциплины «Генераторы тепла и автономное теплоснабжение зданий» составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта по направлению подготовки 08.03.01 Строительство.

На изучение данного курса по учебному плану отводится 180 час. (5 ЗЕТ). Формой итогового контроля изучения дисциплины является зачет с оценкой / экзамен .

Цель дисциплины: Цель преподавания дисциплины:

- научить студентов технически и экономически обосновывать исходные данные для проектирования систем производства тепловой энергии;

- принимать проектные решения;

- рассчитывать и оптимизировать параметры работы оборудования и систем производства тепловой энергии, как в целом, так и отдельными элементами, используя современные вычислительные методы и технику;

- эксплуатировать системы производства тепловой энергии с использованием современных методов, а также получение и углубление знаний в области теплоснабжения от автономных источников теплоты (мини котельных);

- освоение основ проектирования и эксплуатации автономных источников теплоты;

- подготовка бакалавра в области газоснабжения городов, населённых пунктов и промышленных предприятий, умеющего проектировать и эксплуатировать системы газоснабжения, газовые сети, газооборудование и выполнять автоматизацию агрегатов, котлов и промышленных печей;

- обучение студентов правильному пониманию задач, стоящих перед инженерами-строителями при разработке, монтаже и эксплуатации систем теплоснабжения с учетом экологической, топливно-энергетической и экономической ситуации в стране, уровня и перспектив развития отрасли в экономике страны;

- системное изложение положений, составляющих сущность технологий теплоснабжения зданий и сооружений от автономных источников тепла, методов подбора основного и вспомогательного котельного оборудования.

Задачами дисциплины:

- научить студента решению задач, стоящих перед специалистами при разработке, монтаже и эксплуатации тепловых генерирующих установок с учётом экологической, топливно-энергетической и экономической ситуации в регионе, уровня и перспектив развития отрасли и экономики страны;

- научить студента умению использовать теоретические положения и методы расчёта в процессах проектирования и эксплуатации источника тепловой энергии, включая автономные источники.

Содержание занятий соответствуют требованиям образовательного стандарта. Имеется перечень вопросов для самостоятельной работы студентов, способствующий более глубокому изучению дисциплины.

Освоение дисциплины позволит студентам приобрести теоретические и практические знания, необходимые при решении задач в будущей практической деятельности.

Предлагаемые фонды оценочных средств для выявления уровня знаний и умений обучаемых полностью охватывает содержание курса и соответствуют ФГОС.

Перечень учебно-методической литературы достаточен для изучения дисциплины. Имеются ссылки на электронно-библиотечные системы.

Рабочая программа дисциплины «Генераторы тепла и автономное теплоснабжение зданий» рекомендуется для использования в учебном процессе по направлению подготовки 08.03.01 Строительство.

 

31.05.2016 г.