Теплотехнический расчет строительных материалов и конструкций

Чертеж.cdw

Пояснялка.pdf

Исходные данные для выполнения курсовой работы определяются по
двум последним цифрам номера зачетной книжки номер зачетной книжки:
1 Местонахождение объекта проектирования: Бирск
исходные климатические характеристики местности: tнв=-19
Расчетная скорость ветра: 43 мс
Продолжительность периода со среднесуточной темперой воздуха в сутки:
Средняя температура периода со среднесуточной температурой: -63 0С.
2 Ориентацию здания: с юга на север.
Таблица 1 Теплотехнические показатели строительных материалов и
Расчетные коэффициенты
Сложный (песокизвестьцем-т)
ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДЕНИЙ
Теплотехнический расчет заключается в определении толщины
ограждения при которой температура на внутренней поверхности ограждения
будет выше температуры точки росы внутреннего воздуха и будет
удовлетворять санитарно-техническим требованиям.
При расчете тепловых потерь Фогр (Вт) помещением учитываются
основные тепловые потери Ф через строительные конструкции помещения
(стены пол потолок окна двери) и добавочные теплопотери Фдоб.
Основные потери теплоты через отдельные ограждения
где А – площадь ограждения которую вычисляют с точностью 01м2;
tв и tнр - расчетные температуры внутреннего и наружного воздуха;
n – поправочный коэффициент к расчетной разнице температур
принимаемый в зависимости от положения ограждения по отношению
к наружному воздуху (приложение 3 [4]) принимаем n=1
R0 – общее сопротивление теплопередачи (м20С)Вт;
где RВ –термическое сопротивление тепловосприятию внутренней
поверхности ограждения (м2 0С)Вт (приложение4[4]) принимаем
- сумма термических сопротивлений теплопроводности отдельных
слоев m слойного ограждения толщиной i теплопроводностью i
Вт(м0С) выбираем по приложению 2 [4].
Rн - термическое сопротивление теплоотдачи наружной поверхности
ограждения (м20С)Вт (приложение 5 [4]) принимаем Rн=00588
Требуемое сопротивление теплопередаче
где t н - нормативный теплоперепад между температурами воздуха помещения
и внутренней поверхности ограждения (приложение 7 [4]) принимаем
Если учесть что основное термическое сопротивление теплопроводности
ограждения создается за счет основного слоя конструкций то
к=(R0mp-(Rв +Rr+ +Rn+Rн))к (6)
где K - толщина основного слоя конструкций м;
K - теплопроводность основного слоя конструкции Вт(м. С)
Толчена стены оказалась слишком большим поэтому применяем
утеплители теплоизоляционного слоя из плит стекловатных на синтетическом
связующем толщиной =004 м с теплопроводностью λ=0067 Вт(м·К)
Условие выполняется.
С учетом полученной толщины расчетного слоя ограждения следует
определить степень массивности ограждения по величине коэффициента
где Si – коэффициент теплоусвоения материала соответствующих слоев
ограждения Вт(м2. 0С).
Так как Д>7- ограждения считаются массивными.
1 Расчет потерь через полы
Конструкцию полов принимаем состоящим из бетона толщиной
и деревянных досок 002 м
м теплопроводностью 198
Потери теплоты через полы расположенные на грунте или на лагах
определяются по зонам-полосам шириной 2м параллельным наружным
Рисунок 1 Расчетная схема потерь через пол
где R1=215 (м2.К)Вт;
R4=142(м2.К)Вттермические сопротивления отдельных зон неутепленного пола;
A1А2А3А4 – площади соответственно1234 зон полос м2;
tв- tн.р. - расчетная разность температур 0С.
Т.к. по проекту к утепляющим слоям относится бетон вычисляем
сопротивление теплопередачи утепленных полов
Rу.т 2 43 0226 453 (м К)Вт;
Находим площадь зон и производим расчет по группам
Рисунок 3 Схема строения пола
2 Расчет потерь через стены
Аст 12488 1765 4 10323 м
Расчет потерь через окна и двери
Конструкция окон- двойные переплеты раздельные (двойные стекла)
Расстояние между стеклами 100 110 мм. Rок=038 (м2 сВт)
Для дверей Rдв=0215 (м2 сВт) (Таблица 1.1 [2]).
Расчет потерь через потолок
Принимаем следующую структуру потолка: рубероид р 017
толченой 0002 м железобетон жб 198
Рисунок 4 Схема строения потолка
Определим требуемое сопротивление теплопередачи:
3 Расчет потерь теплоты на инфильтрацию
Добавочные тепловые потери через наружные ограждения двери и окна
зависят от различных факторов и их значения исчисляют в долях от основных
Финф.=Vtсв(tв-tн.в.)А36 (12)
где Vt-нормативный воздухообмен 3м3ч на 1м2 жилой площади;
=12 кгм3- плотность воздуха;
Ср =10 кДж(кг К) -удельная массовая теплоемкость воздуха;
А – площадь пола жилых комнат м2;
tн.в. - расчетная зимняя температура вентиляционного наружного воздуха
Финф 3 12 1 (20 (38)) 511 36 29638 Вт
Добавочные тепловые потери через стены 01
Фдоб.ст. 3852 005 11926 Вт
Добавочные тепловые потери через полы 01
Фдоб.пол. 2700 01 270 Вт
Добавочные тепловые потери через потолок 0.1
Фдоб.пот. 19514 01 19514 Вт
Добавочные тепловые потери через окна 0.1
Фдоб.ок. 2614 01 2614 Вт
Добавочные тепловые потери через двери 1
Фдоб.дв. 707 1 707 Вт
926 270 19514 2614 707 37461 Вт
При расчете тепловых потерь отапливаемыми помещениями жилых
зданий из суммы основных и добавочных потерь следует вычесть бытовые
тепловыделения в количестве 21 Вт на 1м2 площади пола жилых комнат и
Фбыт 21 511 10731 Вт
Тогда Тепловые потери через ограждающие конструкции составят:
00 3852 2694 707 19514 29638 37461 10731 351038 Вт
РАСЧЕТ ТЕПЛОЫХ ПОТЕРЬ ОТДЕЛЬНЫХ КОМНАТ И ВЫБОР
ОТОПИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ
1 Расчет тепловых потерь в комнате № 1
Тепловые потери через стены
Фдоб 1075 01 1075 Вт
Тепловые потери через окна
Тепловые потери через пол
Инфильтрация через притворы окон
Финф 3 12 1 (20 (37)) 151 36 860.7 Вт
Бытовые тепловыделения
75 1075 987 987 590 8607 4242 32947 Вт
В нашем случае бытовые тепловыделения не учитываем так как они не
значительны и в некоторых комнатах не устанавливаем обогревательные
Нормами проектирования рекомендуется рассчитывать и измерять
нагревательную поверхность отопительных приборов в эквивалентных
квадратных метрах (экм). Расчетная поверхность прибора экм
где 1 – поправочный коэффициент на установку нагревательных приборов
[3] (приложение 15);
- поправочный коэффициент учитывающий остывание воды в
трубопроводах (при открытой прокладке трубопроводов 2 =1 при
- поправочный коэффициент учитывающий относительный расход
воды через радиатор [3] (приложение 17);
tс = 05 (tг+t0) –средняя температура теплоносителя в приборе 0С;
tв - температура воздуха в помещении 0С;
Кэп - коэффициент теплопередачи при относительном расходе воды через
нагревательный прибор [3] (приложение 18);
Атр - эквивалентная площадь поверхности теплопередачи открытых
Кэп=7.5 для чугунного радиатора М-140-АО
Площадь поверхности падающего и обратного магистральных
трубопроводов наружным диаметром 33.5 ( dу=25 мм ) и длина 9 м
а для труб с dн 38 мм
где втр – коэффициент учитывающий расположение труб: втр=10 для подводок
к приборам и сцепок; вmp=075 для трубопроводов расположенных
у пола; вmp=05 для стояков; вmp=025 для трубопроводов
проложенных у потолка.
Апот 178 025 314 00335 9 0.4 м 2
Апол 178 075 314 00335 9 13 м 2
Для определения 4 находим относительный расход воды в
нагревательном приборе на 1 м2 эквивалентной площади по отношению к
условному расходу 174 кг(м2 ч)
Температуру теплоносителя в падающем трубопроводе принимаем tг=95 в
tср = 05 (95+70)=825
Определим число секций в радиаторе
где fэ - поверхность нагрева одной секции радиатора экм
fэ=0299 экм (Таблица 1.2 [2]);
Z - допустимое уменьшение поверхности нагрева против расчетной Z
э - коэффициент учитывающий число секций в радиаторе.
Принимаем п=20 секций
Установим 2 радиатора по 10 секций.
2 Расчет тепловых потерь в комнате № 2
Финф 3 12 1 (20 (37)) 11 36 627 Вт
19 452 412 412 255 627 18323 Вт
трубопроводов наружным диаметром 335 ( dу=25 мм ) и длина 44 м
Апот 178 025 314 00335 44 0.2 м 2
Апол 178 075 314 00335 44 07 м 2
Расчетная поверхность прибора экм
Допустимое уменьшение поверхности нагрева против расчетной
Принимаем п=4 секции
Установим 1 радиатор по 4 секций.
3 Расчет тепловых потерь в комнате № 3
Финф 3 12 1 (20 (38)) 191 36 1108 Вт
60 106 572 572 5536 1108 401 30558 Вт
трубопроводов наружным диаметром 335 ( dу=25 мм ) и длина 1015 м
Апот 178 025 314 00335 1015 047 м 2
Апол 178 075 314 00335 1075 142 м 2
Принимаем п=18 секций
Установим 2 радиатора по 9 секций.
4 Расчет тепловых потерь в комнате № 4
Финф 3 12 1 (20 (38)) 118 36 6844 Вт
1 761 572 572 413 6844 2478 23158 Вт
Апот 178 025 314 00335 118 055 м 2
Апол 178 075 314 00335 118 165 м 2
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ
Разделим циркуляционное кольцо на отдельные участки. Для каждого участка
определим тепловую нагрузку.
Определим расход теплоносителя mt (кгч) на расчетном участке
циркуляционного кольца. mt=
где Ф – тепловая нагрузка участка Вт;
t = tг-tо - расчетный температурный перепад теплоносителя в системе
отопления 0С для жилых домов принимается 95-70=250С;
определить среднюю величину удельной потери давления на трение по длине
расчетного циркуляционного кольца по формуле
где 065 - коэффициент учитывающий долю потери давления на трение от
общих потерь в трубопроводах;
- общая длина всех участков кольца м;
р - расчетное циркуляционное давление Па.
рн –избыточное давление создаваемое котлом принимаем рн=5 кПа
По найденным значениям mt и Rср участка пользуясь номограммой (стр. 21
[2]) определим ориентировочный диаметр трубопровода dу и поэтому
значению принять блажащий dу по стандарту и фактическое значение R1
для каждого участка.
Рд = u22 – динамическое давление потока жидкости Па;
где - плотность воды кгм3 принимаю =0635 кгм3 (стр. 22 [2])
Используя данные приложения 5[3] подчитываю сумму коэффициентов
местных сопротивлений на участках.
Задвижка нормальная 05
Внезапное расширение 075
Внезапное сужение 075
Потери давления рм на преодоление местных сопротивлений (Па)
определяют по формуле
где - сумма коэффициента местных сопротивлений на участке;
После по полученным результатам определяют общие потери
давления p =R*l pМ на участках и суммарную потерю давления в
рассчитываемом участке.
Диаметры трубопровода считаются подобранными правильно если
выполняется соотношение
При несоответствии указанных условий на отдельных участках
необходимо изменить диаметры труб и повторить расчеты.
Потери давления в разных циркуляционных кольцах не должны различаться
Таблица 3 Бланк расчета трубопроводов системы отопления
Проверяем запас по давлению:
Условие не соблюдается поэтому можно уменьшить диаметр трубы на 1
Условие не выполняется но мы выбрали оптимальный вариант запаса по
В жилых комнатах кухнях квартиры ванных комнатах жилых зданий
уборных и совмещенных санузлах в производственных помещениях в
которых отсутствуют вредные выделения или их содержание не превышает
допустимой санитарной нормы устанавливают общеобменную вентиляцию.
где К- кратность воздухообмена ч-1;
Vn-объем помещения м3.
Для кухни К при 4-х конфорных плитках 95 ч-1 для ванной комнаты К=25
ч-1 для туалета К=25 ч-1.
Vкух=106*95=1007 м3ч
где u - скорость движения воздуха мс. Рекомендуемые скорости движения
воздуха: при естественной циркуляции в вертикальных каналах
верхнего этажа u=05 06 мс
Для кухни применяем 4 вентиляционного канала
Для ванной принимается 2 вентиляционный канал
Кухня d'экв 014 037 м
Ванная d' экв 002 014 м
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
) Б.Х.Драганов А.В.Кузнецов С.В.Рудобашта. Теплотехника и
применение теплоты в сельском хозяйстве. –М.:Агропромиэдат 1990. 462 с.
) А.А.Захаров. Применение теплоты в сельском хозяйстве.М.:Агропромиздат 1986. - 286 с.
) А.А.Захаров. Практикум по применению теплоты и теплоснабжению в
сельском хозяйстве.-М.: Колос 1995. - 172с.
) Мигранов Д.Х. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ – УФА:БГАУ; 1999.
ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ НАРУЖНЫХ
1 Расчет потерь через полы . ..7
2 Расчет потерь через стены .9
3 Расчет потерь теплоты на инфильтрацию 10
ОТОПИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ .11
1 Расчет тепловых потерь в комнате № 1 11
2 Расчет тепловых потерь в комнате № 2 13
3 Расчет тепловых потерь в комнате № 3 14
4 Расчет тепловых потерь в комнате № 4 15
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ 16
РАСЧЕТ ВОЗДУХОВОДОВ 19
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ..21
Входе курсовой работы провел расчет проектирование систем отопления
и вентиляции одноэтажного одноквартирного жилого дома.
Были решены следующие вопросы:
Теплотехнический расчет наружных ограждений.
Расчет тепловых потерь зданием.
Расчет площади нагрева и подбора нагревательных приборов.
Гидравлический расчет трубопроводов систем отопления.
Определение расчетного воздухообмена.
Входе работы получили навыки по решению теплотехнических задач
при проектировании зданий.