Расчет отопления и вентиляции

план зд-я.dwg

План типового этажа М 1:100
Искусственное с песч.подготовкой
Трубы чугунные канализационные
М 1:100 по вертикали
М 1:500 по горизонтали
Профиль дворовой канализации
План подвала М 1:100
Аксонометрическая схема отпления М 1:100
Схема вытяжных шахт естественной вентиляции М 1:100
Аксонометрическая схема естественной вентиляции М 1:100

тгв.docx

1. Теплотехнический расчет наружных ограждений4
2. Определение теплопотерь через ограждающие конструкции здания7
3. Выбор и расчет отопительных приборов10
1 Определение воздухообменов12
2 Аэродинамический расчет12
Список используемой литературы16
В данной расчетно-графической работе выполняется теплотехнический расчет расчет систем отопления и вентиляции жилого дома. Данное здание находится в городе Калининград. В качестве исходных данных дана геометрия здания проектируемых систем а также другие параметры необходимые для дальнейшего проектирования.
В данной расчетно-графической работе проектируется естественная вытяжная система вентиляции помещений.
В работе решаются следующие вопросы по отоплению: расстановка оборудования; расчет теплопотерь и тепловой мощности; определение расчетных расходов теплоты; расчет отопительных приборов.
Система отопления принята двухтрубная тупиковая с нижней разводкой подающей магистрали с естественной циркуляцией. Трубы систем отопления приняты стальные водогазопроводные. На каждом стояке установлен вентиль и пробковый кран.
1 Теплотехнический расчет наружных ограждений
Исходные данные. Параметры наружного воздуха района строительства выбираем согласно СНиП 23-01-99 «Строительная климатология».
Город - Калининград.
Ориентация фасада здания – север.
Температура воздуха наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 092 text= -39оС.
Продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха 8оС - Z=235 суток
Средняя температура воздуха периода со средней суточной температурой воздуха: tht=-77оС
Определяем требуемое сопротивление теплопередачи наружной стены исходя из санитарно-гигиенических условий:
n – коэффициент учитывающий зависимость положения наружной поверхности стены по отношению к наружному воздуху (прил. 7[6]);
- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности стены Вт(м2С) (прил. 5[6]);
- нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности стены (прил. 4[6]);
tн - средняя температура наружного воздуха (прил. 15[6]);
tв– температура внутреннего воздуха оС (прил. 1[6])
Zоп - продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха
tоп- средняя тем-равоздуха периода со средней сут. температурой воздуха
Требуемое сопротивление теплопередаче наружной стены:
Величина градусосуток отопительного периода ГСОП (Dd):
ГСОП = (tв – tн)Zon=(22+77)*235=69795 °С*сут.
Затем определяем требуемое сопротивление теплопередачи исходя из условий энергосбережения по прил. 2[6] в зависимости от величины градусо-суток отопительного периода ГСОП( Dd)
a иb– коэффициенты значения которых следует принимать по данным таблицы для соответствующих групп зданий (прил. 2[6])
Из двух полученных значений требуемого сопротивления для дальнейших расчетов выбираем большее. По этому расчету с учетом коэффициента теплотехнической однородности определяем термическое сопротивление слоя утеплителя.
Общее сопротивление теплопередаче находится по формуле:
где Rви Rн – соответственно сопротивление теплообмену на внутренней и наружной поверхности.
Выражаем термическое сопротивление утеплителя:
Ограждающая конструкция стены
Слой1 –внутренняя штукатурка
Слой2 – кирпич силикатный
Слой4- кирпич глиняный обыкновенный на цементно-шлаковом растворе
Слой5-наружная штукатурка
Толщина всей стены равна 540 мм
Слой 1 – внутр. штукатурка известково-песчаный раствор. Толщина слоя 1=001 м. λ1=081 Вт(м*С)
Слой 2 – кирпич селикатный. Толщина слоя 2=012 м. λ2=087 Вт(м*С).
Слой 3 – утеплитель.
Слой 4 – кирпич глиняный обыкновенный на цементно-шлаковом растворе.
Толщина слоя 4=025 м. λ4=076 Вт(м*С).
Слой 5 – наружная штукатурка. Цементно-песчаный раствор. Толщина слоя 5=001 м. λ5=093 Вт(м*С)
Из R и R выбираем большее.
Термическое сопротивление утеплителя:
Rут= R- = 3843-(187+001081+
+012087+025076+123)=3195 м2*°СВт
- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности стены в зимних условиях Вт (м2С) (Прил. 6[6])
Определим необходимую толщину утеплителя при материале – пенополистерол (ГОСТ 15588) ():
Находим фактическое термическое сопротивление аналогично уравнению (1) подставляя найденные значения 3λ3:
округляем до 015 м м
Определяем коэффициент теплопередачи:
1)Определим коэффициент теплопередачи К для окон:
Подсчитаем значение сопротивления теплопередачи R0 по уже известному ГСОП:
Коэффициент теплопередачи равен:
)Определим коэффициент теплопередачи К для перекрытий:
2 Определение теплопотерь через наружные ограждающие конструкции здания
Потери теплоты через наружные ограждения равны:
где К – коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции Втм2С; для наружных стен К = 0232 Втм2С для окон К = 154 Втм2оС.
F – расчетная площадь ограждающей конструкции м2 вычисляемая с соблюдением определенных правил обмера приведенных на плане рис.3 прил.3[6].
- сумма добавочных потерь теплоты в долях от основных потерь.
– добавка на ориентацию стен дверей и световых проемов по сторонам света. Величины добавок принимаются в соответствии с ориентацией ограждающих конструкций.
-добавка на поступление холодного воздуха через наружные двери.
n – коэффициент учитывающий зависимость положения ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху.
tв – температура воздуха внутри помещения
tн – температура воздуха снаружи.
В этом расчете теплопотери подсчитываются через наружные стены (НС) балконную дверь(БД) и окна двойные (ДО).
Теплозатраты на нагрев инфильтрующегося воздуха определяем по формуле:
где - расход воздуха удаляемого естественным вытяжной вентиляцией принимаемый равным 3 м3ч на 1 м2 площади жилых помещений и кухни;
ρ – плотность воздуха кгм3 рассчитываемая по формуле:
с – теплоемкость воздуха принимаемая равной 1005 кДж(кгоС).
Подсчитаем если tн = -39оС.
При определении тепловой мощности системы отопления учитывают бытовые тепловыделения которые определяются по формуле:
где - норма теплопоступлений 10-17 Вт на 1м2 площади пола.
Fпл – площадь пола помещения м2.
Тепловая мощность системы отопления каждого помещения Qполн определяется по потерям теплоты через наружные ограждения теплозатратам на нагревание инфильтрующегося воздуха за вычетом бытовых тепловыделений и рассчитывается по формуле:
Qполн= Qпот + Qинф - Qбыт Вт
Результаты расчета заносим в таблицу 1.
Таблица расчетов теплопотерь помещений
Наименование помещения и его температура
Коэффициент теплопередачи
Разность температур
Дополнительныетеплопотери добавка на ориентацию 1
Теплопотери ограждения
Потери теплоты помещения
Теплозатраты на нагревание инфильтрующегося воздуха Qинф
Бытовые тепловыделения Qбыт
Полные теплопотериQполн
3 Выбор и расчет отопительных приборов
В жилых зданиях в качестве отопительных приборов рекомендуется применять радиаторы и конвекторы. Принимаем радиатор ЧМЗ-120-500 при схеме движения теплоносителя снизу вверх
Поверхность нагрева приборов определятся по формуле:
где Qпр= Qполн (полным теплопотерямв комнате)
qпр– расчетная плотность теплового потока Втм2
где qном – номинальная плотность теплового потока равная 1568 Втм2;
0 – нормированный массовый расход теплоносителя через отопительный прибор кгч.
n m– эмпирические показатели коэффициенты степени при относительных температурном напоре и расходе теплоносителя;
Коэффициенты n m и поправочные коэффициенты cпр 1 2принимаются по приложению 9 [6] в зависимости от того какой вид прибора выбран. Для ЧМ-300-500 1=102 2 у стен 102 у окон 107 n=032; с=09 m=007.
b p – безразмерные поправочные коэффициенты. Для ЧМ-300-500 b=0987; р=1
Δtср - средний температурный перепад между средней температурой теплоносителя в приборе и температурой окружающего воздуха:
где tвх tвых - температура воды входящий в прибор и выходящей из прибораС
Δtпр – перепад температур теплоносителя между входом и выходом отопительного прибораС;
tв –расчетная температура помещения принимаемая в соответствии с приложением 1 [6]
– расход воды в приборе кгч
где tг tо – температура воды в системе отопления горячей и охлажденнойС;
с – теплоемкость воды принимаемая равной 4187 кДж(кгС)
Далее находят число секций выбранного радиатора:
– поправочный коэффициент учитывающий число секций в одном приборе (приложение 9 [6]);
fc – поверхность нагрева одной секции.
Таблица для расчета отопительных приборов
1 Определение воздухообменов
В жилых зданиях обычно устраивают естественную вытяжную вентиляцию по специально предусмотренным каналам. Необходимый воздухообмен для жилых зданий определяется по кратности воздухообмена из СП54.133320.2011 Здания жилые многоквартирные. L=50м^3ч
2 Аэродинамический расчет каналов
Расчет каналов следует производить исходя из располагаемого давления ΔPе Па при расчетной наружной температуре tн= +5оС:
где ρн– плотность наружного воздуха при температуре tн= +5оС равна 127 кгм3;
ρв– плотность внутреннего воздуха кгм3
h – высота от оси жалюзийной решетки до верха вытяжной шахты.
Далее определяем сечение каналов:
где – нормируемая скорость движения воздуха по каналам изменяется от 05 до 10 мс.
Определяем эквивалентный диаметр для прямоугольных каналов:
где aиb стороны каналы мм.
По dэ и находят удельную потерю давления на трение R Пам по номограмме приведенной на рис. 8 прил.10[6]
Потери давления в местных сопротивлениях определяется по формуле:
где - сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке которые принимаются по приложению 14 [5]
- динамическое давление Па принимаемое по номограмме рис. 8 прил.10[6]
После определения потерь давления на трение и в местных сопротивлениях их сравнивают с располагаемым давлением по формуле:
а – коэффициент запаса 11 до 115
– коэффициент шероховатости принимаемый по приложению 14[6]
Все результаты аэродинамического расчета приведены в таблице 3.
Таблица аэродинамического расчета каналов
Вывод: условие выполнилось значит сечения каналов подобраны правильно.
Список используемой литературы
СНиП 23-01-99 «Строительная климатология».
СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».
СНиП 2-08-01-89* «Жилые здания».
Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Под ред. И. Г. Староверова.
Тихомиров К.В. Сергеенко Э.С. «Теплотехника теплогазоснабжение и вентиляция». Москва. Стройиздат 1981.
Методические указания к курсовой и расчетно-графической работам. КГАСУ. Казань. 2008.
СНиП 41-01-2003 «Отопление вентиляция и кондиционирование» Приложение Б