Отопление жилых зданий

Копия ПЗ_ч2.doc

3. Подготовка системы отопления к гидравлическому
Для решения этой задачи нам нужно знать расчетное циркуляционное давление которое будет действовать в системе отопления.
Разность давлений в подающей и обратной магистрали тепловой сети:
Тогда действующее давление перед элеватором:
(потери в индивидуальном тепловом пункте примем равными 20 кПа).
Располагаемое давление состоит из двух компонентов: насосного давление (давление после элеватора) и естественного.
где Б – коэффициент учета величины естественного давления (для традиционной системы – 1 для не традиционной – 04).
где U - коэффициент подмешивания
= 95 0С - температура теплоносителя на входе в систему отопления здания (по заданию); = 70 0С - температура теплоносителя на выходе из системы отопления здания (по заданию); - температура воды перед элеватором. Она будет отличаться от температуры теплоносителя поступающего из внешней тепловой сети на величину остывания в системе отопления лестничных клеток.
Расход воды в системе отопления:
где так как у нас 4 секции в доме.
Естественное циркуляционное давление зависит от геометрии расположения и от тепловой нагрузки стояка:
hi - высота расположения прибора от оси элеватора.
Естественное циркуляционное давление для каждого стояка определяется отдельно. Рассчитаем естественное циркуляционное давление для трех стояков (ст № 5 9 14).
Тогда сумма потерь давления в кольце должно составлять
а 10% должен быть запас для неучтенных местных сопротивлений которые могут возникнуть при монтаже данной системы.
Для ускорения гидравлического расчета его целесообразно начинать с ближнего стояка предварительно разбив главное кольцо на участки и определив их длины и расход. Принимаем минимально возможный диаметр учитывая следующие факторы:
)чтобы скорость воды не превышала предельно допустимых: 1мс для диаметров 20 мм и больше 12 мс для диаметра 15 мм.
)чтобы потери давления в стояке были меньше или равны (в крайнем случае) 70% от располагаемого.
Гидравлический расчет системы представлен в виде таблицы.
Q(графа №2) - расчетная тепловая нагрузка на данный участок системы отопления.
G(графа №4) - расчетный расход воды на данном участке.
L(графа №3) - длина данного участка.
Дальше определяют желательную характеристику сопротивления магистрального участка:
При ее определении учитывается 25% на местные сопротивления.
Дальше по желательной характеристики сопротивления и с учетом вышеприведенных двух факторов подбирают диаметры магистралей отношения λd Gv и удельное динамическое давление А.(Заполняются графы №5-10).
Пользуясь справочной литературой определяем сумму местных сопротивлений (№11 14) для принятого диаметра
Определяем уточненную характеристику сопротивления участка (№12): .
Определяем фактические потери давления (№13):
Стояк № 5 (первый стояк главной ветви): = 20 мм.
Стояк № 9 (последний стояк главной ветви): = 20 мм.
Стояк № 14 (последний стояк дворовой ветви): = 20 мм.
Определение тепловых нагрузок участков
Участок – часть кольца по длинне которого расход воды не меняеться. Последний участок перемычка.
Определяем тепловые нагрузки участков начиная с последнего стояка дворового фасада:
Определяем расчетные расходы для каждого участка:
И так рассчитываем до последнего участка.
Гидравлический расчет ведем по методу удельных характеристик сопротивления:
Расчет потерь давления для ст. 5 (первый стояк главного фасада)
Потери давления в стояке должны быть:
поэтому принимаем и d = 20 мм.
Расчитываем потери давления на магистральных участках:
Подбор диаметров магистральных участков по характеристике сопротивления:
Подбираем диаметры участков при которых табличное значение ближе к расчетному значению каждого участка.
Для принятых диаметров участков на стр.91 определяем удельное динамическое давление А приведенный коэффициент гпдравлического трения расход воды при скорости 1 мс .
Определяем скорость движения воды:
Характеристика сопротивления считаеться по формуле:
Дальнейшие расчеты сводим в таблицу №4.
Если в 2-х циркуляционных кольцах действует разное давление то потери давления в необщих участках должны отличаться на величину разницы естественных давлений.
Дальнейшие расчеты ведем аналогично предыдущему кольцу ст.5 и заносим в табл.№ 4.
Для опредиления потерь давления ст.14 необходимо определить тепловые нагрузки на участках:
Определяем расход воды на участках:
Потери давления от точки А до точки Б ст.14:
Дальнейшие расчеты ведем аналогично предыдущему кольцу ст.9 и заносим в табл.№ 4.
Гидравлический расчет системы отопления двухтрубной поквартирной системы
Данный гидравлический расчет производим по методу удельных потерь давления:
где R – удельные потери давления на 1 м длинны трубопровода
Z – потери давления на местных сопротивлениях.
Все действия сведем в таблицу.
Выбираем направление самого дальнего прибора этажа удаленного двухтрубного стояка.
Кольцо прибора IV розбиваем на участки.
Определяем длины и тепловые нагрузки участков.
Определяем расчетный расход воды:
И так рассчитываем до 37 участка.
Определяем располагаемое циркуляционное давление в кольце:
Определяем рекомендуеиые потери давления на магистральных участках:
Определим удельные потери на трение:
По величине Rср и расходу воды на каждом участке выбираем диаметры трубопровода.
По известному диаметру уточняем R и определяем скорость теплоносителя в трубопроводе которая при диаметре 15 мм не должна превышать 1мс.
Потери давления на местных сопротивлениях определяют за формулой:
Z определяю на стр.235 по скорости и сумме коэффициентов местных сопротивлений.
Рассчитаем потери давления на УЗК:
Определяю расчетное циркуляционное давление кольца прибора III на I этаже.
Расчетное циркуляционное давление кольца прибора II на I этаже.
Расчетное циркуляционное давление кольца прибора I на I этаже.
Для последнего этажа назначаем аналогично диаметры труб колец. Расчетные потери давления в верхнем кольце будут составлять:
ΔPр = ΔРа-ст-б+04(ΔРе верх.эт.-ΔРе ниж.эт.)=22928+04(2676-204)=23917 Па
Разница потер давления между нужными и расчетными теряем на стабилизирующий вентиль:
Ступень настройки вентиля n=1.17.
Выбор рабочего положения замыкающего клапана типа HERZ
Отсутствуют потери давления которые должны быть в кольце создаваемые с помощью замыкающего клапана типа HERZ.
На участке 18 (прибор IV):
Р=23149-5186=17963 Па
По потер ям давлениярас ходом теплоносителя на участе прибора по диаграмме «Гидравлические с предварительной настройкой типа RL-5 производства HERZ» определяем нужный ступень настройки головки крана:
Аналогично для других участков.
Рр=P18+Pузк=160+17963=18123 Па
Pузк=Рр-Р38=18123-294=17829 Па
Рр=Pузк+P17=17829+451=18280 Па
Pузк=Рр-Р39=18280-629=17651 Па
Рр=P16+Pузк=431+17651=18082 Па
Pузк=Рр-Р40=18082-890=17192 Па
Расчет системы отопления лестничной клетки
Подбор отопительных приборов.
По найденым R і G по справочнику определяемдиаметр труб подводок к отопительным приборам лестничной клетки.
Температура воды перед элеватором
Необходимые коэффициенты:
Вибираємо конвектор «Універсал-С»
Подбор оборудования ИТП
- Определяем кольцо с мпксимальными потер ями давления
- Потом для этого кольца определяем суммарные потери давления на всех участках
- Определяем необходимое давление после элеватора
- Определяем необходимый перепад давлений перед елеватором
Определяем потери давления в диафрагме и её диаметр
Подбор елеватора делаем по діаметру горловины:
По получиному діаметру горловины подбираем ближайший стандартный елеватор:
Диаметр сопла елеватора:
Грязевик подбираем по расходу в тепловой сети за диаметром фланца и при скорости движения воды 005 мс
Таблиця. Технические характеристики грязевика
СНиП "Строительная климатология и геофизика" 2.01.01.-82 М. 1982
СНиП "Строительная теплотехника" II-3-79* М 1996
СНиП "Отопление вентиляция и кондиционирование" 2.04.05-91*
Внутренние санитарно-технические устройства. Ч1. Отопление В.Н.Богословский Б.А.Крупнов А.Н.Сканави и др.; Под ред. И.Г.Староверова и Ю.И.Шиллера.- 4-е изд. перераб. и доп.- М.: Стройиздат 1990.- 344 с.:ил.
Определение задачи .3
Определение тепловых нагрузок помещений на систему отопления .. .. ..3
Подбор приборов к системе отопления основной части здания . .9
Гидравлический расчет основной части здания ..13
Подбор отопительных приборов для четвертой секции .. .. ..18
.Гидравлический расчет четвертой секции .. .20
.Балансировка системы отопления в четвертой секции ..22
Подбор оборудования для ИТП ..22
Министерство образования и науки Украины
Полтавский национальный технический университет
Имени Юрия Кондратюка
Кафедра теплоснабжения и вентиляции
Расчетно-объяснительная записка
к курсовому проекту с дисциплины:
студентка гр 302-СТ

План.cdw

Воздухосборник D=500мм
Отопление жилого здания
План типового поверху М 1:100
План підвалу М 1:100

Аксонометрия.cdw

Схемы расчетных стояков
Счетчик тепловой энергии
Балансировочный вентиль
Воздухосборник D=500мм
Термостатический клапан
Повітре відвідний кран
Отопление жилого здания
Аксонометрическая схема с.о.
схемы расчетных стояков
Расчетная схема системы отопления М 1:100
Уровень оси элеватора
Схема индивидуального теплового пункта

Копия ПЗ_ч1.doc

Определение задачи работы
В данном курсовом проекте нам необходимо рассчитать систему отопления жилого здания которое имеет две независимые системы отопления: систему отопления жилых помещений и систему отопления лестничных клеток. Но первая в свою очередь состоит также из двух частей: для 2-х секций однотрубная вертикальная система отопления с унифицированными стояками а для 2-ух других секций - двухтрубная поквартирная система отопления со стабилизирующими вентилями и счетчиками воды.
Назначение отопления – создание требованной температурной обстановки в помещениях в холодное время года.
Определение тепловых нагрузок помещений на систему отопления
Для упрощения решения данного вопроса разделим все помещения здания на представительные. К представительным помещениям будем относить однотипные и примерно одноразмерные помещения с разной ориентацией внешних ограждающих конструкций.
Расчет же тепловых потерь произведем для представительных помещений наихудшей ориентации.
Для определения теплопотерь помещения нам необходимы следующие данные из СНиП "Строительная климатология и геофизика" 2.01.01.-82 Москва 1982 для г. Минска:
Средняя температура наружного воздуха во время отопительного периода - = -66 0С;
Продолжительность отопительного периода – = 214 суток;
Температура наружного воздуха в самую холодную пятидневку с обеспеченностью = -35 0С.
Тогда согласно СНиП "Строительная теплотехника" -3-79* Москва 1996
ГСОП= (tв-tотоп.пер)*= (22+66)214= 61204 а следовательно:
-Для наружной стены
-Для пола и потолка
-Для окон и балконных дверей
Определяем коэффициент теплопередачи для всех ограждающих конструкций (для наружных стен r=07 - понижающий коэффициент учитывающий наличие жестких или гибких связей для безчердачного покрытия r=09):
Для внутренних стен:
Расчет теплопотерь для всех представительных помещений верхнего нижнего и промежуточного этажей приведен в таблице №1.
Для определения теплопотерь через ограждающие конструкции используем формулу
где - коэффициент теплопродности
- теплотеряющая площадь ограждения определяется по специальным правилам обмера
-относительная величина дополнительных теплопотерь.
Примечание: Для оконных проемов и балконных дверей записываем коэффициент теплопроводности К уменьшенный на величину теплопередачи наружной стены (чтобы площадь наружной стены определять как результат перемножения ее ширину на высоту).
tв - нормативная температура внутреннего воздуха из первого условия комфортности:
-для рядовых жилых комнат 22 0С
-для угловых комнат 24 0С
-для ванной комнаты 25 0С
-для лестничных клеток 16 0С.
В зависимости от ориентации ограждения оно будет находится под разными ветровыми нагрузками чтобы это учесть вводят поправку на ветер в размере р=10% от теплопотерь если скорость превышает 5мс и 5% если в пределах 45-5 мс (в рабочих проектах вводят также поправку на высотность на ориентацию и т.д.). В нашем случае при р=10%
Теплопотери из-за инфильтрации вследствии несбаланси-рованной вентиляции учитываем по зависимости
- теплоемкость воздуха
А – коэффициент учитывающий влияние ветреного теплового потока(для одинарных и спаринных переплетов-10; для 2-х роздельных-08; для 3-х переплетов-07).
Для расчета теплопотерь лестничной клетки необходимо учитывать надбавку на открывание наружной двери:
Тепловая нагрузка системы отопления всего здания определяется по формуле:
где - тепловые потери через ограждающие конструкции
-теплопотери из-за инфильтрации
- бытовые тепловыделения.
Согласно расчету имеем ( табл.№1. Расчет тепловых нагрузок помещений на систему отопления ):
Для последующего подбора приборов необходимо знать тепловую нагрузку на систему отопления каждого отдельно взятого помещения:
Ком. №118119123124128129133134
Ком. №102103106107110111114115
Ком. №104105108109112113
Ком. № 121122126127131132
Тогда тепловая нагрузка системы отопления всего здания:
Подбор отопительных приборов
В графу №3 заносим расчетную тепловую нагрузку данного помещения на систему отопления.
Так как в этой части здания запроектирована однотрубная система отопления то проходя через прибор теплоноситель будет остывать на
(где - надбавка на шаг прибора(табл.9.4 стр. 45) - надбавка на размещение отопительного прибора(табл. 9.5 стр.46)) а следовательно температура выхода для первого прибора будет температурой входа второго.
Можем определить среднюю температуру прибора и температурный напор:
Для учета тепловыделений от труб используем формулу где в свою очередь q – теплоотдача одного погонного метра вертикальной и горизонтальной трубы (определяется по справочнику в соответствии с температурным напором ΔtТ) l - протяженность горизонтальных и вертикальных участков труб в данном помещении.
- комплексный коэффициент приведения номинальных условий теплового потока к справочным
где в- поправка на атмосферное давление (для условий Уфы в=0983)
п р с - экспериментальные коэффициенты зависят от типа схемы питания и объема воды (для G= 90-900 кгчас 03 007 1 соответственно)
Дальше определяют номинальный тепловой поток который уточняют в зависимости от способа установки 4= 102:
По данной величине окончательно подбирают отопительный прибор.
Все данные занесены в Табл. №2:
Расчет чугунных секционных радиаторов
Для расчета принимаю чугунные секционные радиаторы марки М-140АО что соответствует заданию
Подбор отопительных приборов идентичен к предыдущему подбору но имеет свои особенности которые можно свести в следующие положения:
)По табл.9.3 на стр.45 определяю коэффициент затекания воды в приборных узлах с радиаторами =033.
) Дальше определяем расход воды в приборе:
)так как система отопления двухтрубная то теплоноситель заходит во все приборы с одинаковой температурой и естественно с одинаковой и выходит.
Температуры на входе будут рассчитываться так же как и при расчете конвекторов а температуры на выходе расчитываються по формуле:
А тепловой напор (tТ) будет рассчитываться как:
) Теплоотдача труб () теплоотдача прибора ()комплексный коэффициент приведения номинальных условий теплового потока () номинальный тепловой поток () и рассчитываем так же как и в предыдущем случае.
)рассчитывая комплексный показатель приведения коэффициенты n p и c соответственно равны: 0.3; 0.07; 1;
)Схема питания – «снизу-вниз»;
) Дальше определяем предварительное число секций:
где - теплоотдача 1 секции (стр.295) М-140АО.
)так как отопительные приборы - радиаторы то вводят поправочный коэффициент на количество секций а точнее на лучистое тепло которым "обмениваются" секции. До 15 секций 3= 1;
) Теперь можем определить точное количество секций в приборе:
Все данные занесены в Табл.№ 3. Расчет чугунных секционных радиаторов.