Теплоснабжение и теплотехнический расчет ограждающих конструкций

Теплоснаб-жение.dwg

Теплоснаб-жение записка.docx

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций 3
Перекрытия над подвалом .4
Чердачное перекрытие 5
Определение теплопотерь каждого помещения и здания в целом 7
Гидравлический расчет системы отопления 8
1 Определение естественного циркуляционного давления ..8
2 Определение расчетного циркуляционного давления .9
3 Расчет параметров системы отопления .9
4 Увязка потерь давления . .11
Расчет системы естественной вентиляции 12
Приложение А. Библиографический список 15
Приложение Б. Спецификация оборудования изделий и материалов 16
Приложение В. Расчет теплопотерь 17
Тема данного проекта является актуальной так как наличие отопления и вентиляции в жилом здании является обязательной нормой для обеспечения комфортного проживания в нем людей. В курсовом проекте мной запроектированы системы центрального отопления и естественной вытяжной вентиляции в пятиэтажном жилом здании. Разработка данной темы является не новой поэтому при работе над ней я использовала уже существующие нормы для здания данного типа. Цель проекта - конструирование и расчет систем центрального отопления и естественной вытяжной вентиляции для пятиэтажного жилого здания.
Теплотехнический расчет ограждающих конструкций
– кладка из силикатного кирпича ().
– утеплитель «Пенополиспен» ().
– цементно-песчаная штукатурка ().
Определяем градусо-сутки отопительного периода
- расчетная температура воздуха для жилых зданий принимаемая по [2 табл.1] по минимальным значениям допускаемой температуры
- средняя температура наружного воздуха и продолжительность отопительного периода принимаемая по [3 табл.1] для периода со среднесуточной температурой наружного воздуха не более 8°С;
=18 °С = 1 °С =163 суток
= (18 -1)*163=2771 [°C*сут]
Исходя из =2771 [°C*сут] определяем [] по [1 табл.4]
Затем подбираем толщину утеплителя
- коэффициенты теплоотдачи внутренней и наружной поверхности ограждающей конструкции [1 табл.7]
- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции [4 табл.6 ]
=237 – 0115 – 0043 – 0316 – 0033 = 186 []
Принимаем один слой пенополистирольных плит толщиной 100 мм тогда общая толщина стены равна 360 мм. Таким образом получаем:
R0=187+ 123+ 024076+ 002076+ 01005=251[]
Определяем расчетный температурный перепад °С между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции.
n=1 [1табл.6] =18 °С [2 табл.1] =-19°С[3 табл.1] =87 [] [1табл.7]
=169 °С =4 °С [1 табл.5]
2 Перекрытие над подвалом.
– цементно-песчаная стяжка ().
– утерлитель «Пеноплекс» ().
– железобетонная плита().
жб – железобетонная плита; р – цементно-песчаный раствор; п – паркет
Рубероид и прослойку из холодной мастики на водостойких вяжущих при опредлении сопротивления теплопередаче не учитывают ввиду очень малой величины.
=315-0115-0083-017-0053-0069=266 []
Принимаем два слоя плит утеплителя «Пеноплекс» толщиной 100 мм и 40 мм а общую толщину пола 420 мм.
R0=187+ 16+ 022129+ 004076+ 0020029+014005=329[]
n=075 [1табл.6] =18 °С [2 табл.1] =-19°С[3 табл.1] =87 []
=097 °С =2 °С [1 табл.5]
-25401244601 – цементно-песчаная стяжка .
– плиты из пенополистирола
– железобетонная плита
= 315 [] (см. выше).
жб – железобетонная плита; р – цементно-песчаный раствор
Принимаем два слоя пенополистирольных плит толщиной 100 мм и 40 мм. а общую толщину перекрытия 390 мм.
=0115+0083+115+004+28=3153[]
k=1R0=13153=0317 []
n=09 [1табл.6] =18 °С [2 табл.1] =-19°С[3 табл.1] =87 [] [1 табл.7]
=121 °С =3 °С [1 табл.5]
4 Заполнение оконного проема.
Принимаем двойное остекление в спаренных переплетах =040 [] [4 прил.6*].
k=1R0-kст=104-04=21 [].
принимаем двойную дверь с тамбуром
Определение теплопотерь помещений и зданием в целом
Теплопотери помещений здания происходит через наружные стены потолок последнего этажа пол первого этажа окна входную дверь. Теплопотери помещения через ограждающую конструкцию вычисляется по формуле
где n – поправочный коэффициент уменьшения расчетной разности температур для ограждений [2 табл.3*]
А – площадь поверхности ограждения м²;
tв – температура воздуха внутри помещения ºC;
tн = - 19 ºC- температура наружного воздуха и принимаемая равной температуре наиболее холодной пятидневки[1];
к– коэффициент теплопередачи ограждения Вт м²·С;
- добавочные потери тепла. Учитывают особые условия ориентации и конфигурации здания [5];
Таблица расчетов приведена в Приложении В.
Гидравлический расчет системы отопления
1 Определение естественного циркуляционного давления
Задача гидравлического расчета трубопроводов сводится к определению экономичных сечений участков трубопроводов обеспечивающих при определенном заданном перепаде давления подачу необходимого теплоносителя по всем нагревательным приборам.
Расчет выполняем по удельным линейным потерям давления.
Основное циркуляционное кольцо через стояк Ст8.
Расчетное циркуляционное давление в системах с искусственной циркуляцией равно сумме давления создаваемого насосом и естественного давления:
где Рн = 7000 Па - давление создаваемое циркуляционным насосом для обеспечения необходимого расхода воды в системе;
α – коэффициент равный для двухтрубной системы 04;
Ре - естественное циркуляционное давление:
ре = ре.пр + ре.тр. (3)
где Ре.тр = 80 Па - естественное циркуляционное давление возникающее в расчетном кольце системы вследствие охлаждения воды в трубах.
Ре.пр -естественное циркуляционное давление возникающее в расчетном кольце системы вследствие охлаждения воды в отопительных приборах:
ре.пр = g hi (ρо –ρг) (4)
где g =981мс–скорость свободного падения;
ρо = 97781 кгм3 ρг = 96192 кгм3 – плотности охлажденной (tо=70°С) и горячей (tг=95°С) воды соответственно
ре = 981·27·(97781-96192)+80 = 50088 Па.
2 Определение расчетного циркуляционного давления
В насосных системах допустимо не учитывать ре если оно составляет менее 10 % от рн. По формуле 2 находим расчетное давление.
рр=7000+04*50088=720035 Па.
3 Расчет параметров системы отопления
Определяем расход воды на расчетном участке.
где 36 – коэффициент перевода из Вт в кДжч;
с = 4187 кДж (кг*С) – удельная массовая теплоемкость воды;
Qуч – расход тепла на участке [Вт];
t = tг-tо = 25 ºC - разность температуры воды в начале и в конце участка трубопровода;
=13-коэффициент учета дополнительного теплового потока устанавливаемых отопительных приборов за счет округления сверх расчетной величины (для чугунных радиаторов в зависимости от марки);
=12- коэффициент учета дополнительных потерь теплоты отопительных приборов у наружных ограждений (для чугунных радиаторов);
Выбор диаметров участка производиться их условия максимально приближения фактических потерь напора на трение на участке к значению средних потерь давления на трение.
где α = 05 – коэффициент учитывающий долю потерь давления на трение (для системы с естественной циркуляцией)[5];
Скорость движения воды по трубам V [] и потери давления на трение R [Па] находим методом интерполяции по известным значениям Rср. и Gуч. [5приложение В].
Все расчеты сведены в табл.1.
Определяем потери давления на преодоление местного сопротивления
где -сумма коэффициентов местных сопротивлений:
вентиль прямоточный = 25
тройник поворотный на ответвление = 15
тройник проходной = 1
тройник проходной = 1
тройник поворотный на ответвление = 15
вентиль прямоточный = 3
кран двойной регулировки =2
вентиль прямоточный = 25
тройник на противотоке = 3
Таблица 1 – Гидравлический расчет системы отопления
4 Увязка потерь давления
При попутном движении теплоносителя невязка потерь давления в циркуляционном кольце не должна превышать 5%.
%5% невязка выполняется.
Расчет системы вытяжной естественной канальной вентиляции
В жилых домах устраивают вытяжную естественную канальную вентиляцию из кухни санузлов и ванной комнаты. Согласно правилам пожарной профилактики в жилых зданиях до пяти этажей запрещается присоединять к одному вытяжному каналу помещения расположенные на различных этажах здания. Вытяжные каналы размещают во внутренних капитальных стенах.
Расчет естественного давления для систем вентиляции жилого здания определяется для температуры наружного воздуха +5ºС (н=127кгм³).Внутренняя температура воздуха в кухне принимается +18ºС (в=1213кгм³).
Естественное давление в системе вентиляции:
где h=4 – высота воздушного столба принимаемая от центра вытяжного отверстия до устья вытяжной шахты м
н в – плотности наружного и внутреннего воздуха кгм3
Расчет воздуховодов начинают с наиболее неблагоприятного расположенного канала для которого возможная удельная потеря давления имеет наименьшее значение. Таким будет канал для кухни 5-го этажа.
Для определения площади сечения канала участка 1 задаемся скоростью движения воздуха 05 мс. При этой скорости и количестве удаляемого воздуха по каналу L=60 м³ч (для кухни 5-го этажа) площадь сечения канала fм² должна быть:
Принимаем для участка 1 кирпичный канал 12х1 кирпича (f=0038 м²). При этой площади сечения фактическая скорость движения воздуха равна:
Т.к. этот канал прямоугольного сечения для определения потери давления на трении необходимо установить по таблице 7.2 [5] эквивалентный диаметр. Он будет равен 180мм.
Пользуясь номограммой находим что при скорости движения воздуха 0439 мс в воздуховоде диаметром 180 мм потеря давления на 1 м воздуховода равна R=0025 Пам а на всем участке 1 с учетом коэффициента шероховатости (=132 таблица 7.1 [5])
R·l·=0025·09·132=0026 Па
Далее по приложению Л [1] находим сумму всех коэффициентов местных сопротивлений участка: вход в жалюзийную решетку с поворотом потока =2 прямоугольное колено =128
Динамическое давление Рд находим также по номограмме: Рд=011 Па
Тогда потеря давления на местные сопротивления Z участка 1 равна:
Z= Рд·=011·328=0361 Па
Общая потеря давления на участке 1 составляет:
=11 - коэффициент запаса [5].
Задаемся скоростью движения воздуха на участке 2 в 1мс. Тогда при количестве удаляемого воздуха L=300 м³ч (5 кухонь) по участку 2 площадь сечения участка равна:
Принимаем горизонтальный гипсошлаковый короб с размером 300х300мм (f=009м²) эквивалентный диаметр dэ=300мм. Тогда фактическая скорость движения воздуха равна:
Пользуясь номограммой находим что при скорости движения воздуха 0926 мс в воздуховоде диаметром 300 мм потеря давления на 1 м воздуховода равна R=0018 Пам а на всем участке 1 с учетом коэффициента шероховатости (=116 таблица 7.1 [5])
R·l·=0018·225·116=0047 Па
Динамическое давление : Рд=019 Па
Тогда потеря давления на местное сопротивление Z участка 2 равна:
Z= Рд·=019·056=0106 Па (тройник на всасывание =056)
Общая потеря давления на участке 2 составляет:
Задаемся скоростью движения воздуха на участке 3 в 15мс. Тогда при количестве удаляемого воздуха L=600 м³ч (10 кухонь) по участку 3 площадь сечения участка равна:
Принимаем вертикальный гипсошлаковый короб с размером 400х400мм (f=016 м²) эквивалентный диаметр dэ=300мм. Тогда фактическая скорость движения воздуха равна:
Пользуясь номограммой находим что при скорости движения воздуха 1042 мс в воздуховоде диаметром 300 мм потеря давления на 1 м воздуховода равна R=0053 Пам а на всем участке 1 с учетом коэффициента шероховатости (=116 таблица 7.1 [5]):
R·l·=0053·32·121=0154 Па
Динамическое давление Рд=06 Па
Тогда потеря давления на местное сопротивление Z участка 3 равна:
Z= Рд·=06·14=084 Па (утепленный клапан =01;вытяжная шахта с зонтом =13)
Общая потеря давления на участке 3 составляет:
Суммарная потеря давления на ветке:
при располагаемом давлении в системе для 5-го этажа (Невязка 42%)
Мною разработаны двухтрубная система отопления с верхней разводкой и попутным движением теплоносителя; система естественной канальной вентиляции для пятиэтажного здания с соблюдением всех норм и правил необходимых для качественной работы данных систем и комфортного проживания людей в данном жилом здании. При соблюдении строительных норм в процессе возведения данного здания разработанные мною системы будут долговечны и экологичны.
Библиографический список
СНиН 23-02-2003. Тепловая защита зданий.- М.: Госстрой России 2004. – 26 с.
ГОСТ 30494-96. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях. – М.: Госстрой России 1999. – 14 с.
СНиП 23-01-99 Строительная климатология. – М.: Госстрой России 2000. – 58 с.
СНиП II-3-79*. Строительная теплотехника. – М.: Госстрой России 1998. – 50 с.
Суханова И.И. Отопление и вентиляция жилого здания: учебное пособие И.И. Суханова Е.В. Куц. – Киров: Издательство ВятГУ 2006. – 96 с.
Спецификация оборудования изделий и материалов
Отопительное оборудование
Радиатор чугунный секционный
Труба водогазопроводная
Кран для спуска воздуха
Вытяжные шахты 400x400
Смеситель для ванны и умывальника
СМ-ВУ-ШП ГОСТ 25809-83
Унитаз “Компакт” керамический
Умывальник керамический
Ванна чугунная эмалированная
Мойка МС-1 ГОСТ 24843-81