Отопление и вентиляция двухэтажного здания в г. Николаев Николаевской обл

Пояснялка 26.12.18.docx

Исходные данные для проектирования .
Определение тепловой мощности системы отопления .
1. Теплотехнический расчёт ограждающих конструкций
2. Расчёт тепловой мощности систем отопления .
3. Определение числа секций отопительных приборов ..
Гидравлический расчет трубопроводов системы отопления
Расчет и выбор системы вентиляции ..
Использование теплоты основано на реализации теплоты для целенаправленного изменения физико-химических свойств при осуществлении различных технологических открытий.
Задачей данного курсового проекта является разработка центральной двухтрубной системы отопления с верхней разводкой и рациональное использование санитарно-технического оборудования.
Центральной называют систему предназначенную для отопления многих помещений из одного теплового центра. В целом система отопления – это совокупность технических элементов предназначенных для получения переноса и передачи во все обогреваемые помещения количества теплоты необходимого для поддержания температуры на заданном уровне.
Здания и сооружения оборудуют системами отопления для поддержания в них температурных условий обеспечивающих хорошее самочувствие и здоровье находящихся в них людей а также надежную сохранность строительных конструкций в холодный период года.
Исходные данные для проектирования
Осуществить проект двухтрубной системы отопления с верхней разводкой 2-х этажного жилого дома строящегося в городе Николаев с ориентацией фасада на С-З. Располагаемое давление на воде Р=1650 Па. Высота этажа h=3 м температура наружного воздуха -23С которая принята по [1].
По [1] для данного города выписываем повторяемость и скорость ветра по направлениям для января.
Определение тепловой мощности системы отопления
1.Теплотехнический расчёт ограждающих конструкции
В условиях периодической работы отопления для уменьшения колебания температуры воздуха в помещениях зимой наружные ограждения должны обладать необходимой теплоустойчивостью. Для получения наиболее экономичного конструктивного решения теплозащитные характеристики наружных ограждений определены расчётом:
слой: цементно-песчаный раствор 1=002м λ1=081 Вт(мК)
слой: кирпич глиняный обыкновенный на цементно-песчаном растворе р=1800 кгм3 λ1=081 Вт(мК)
слой: утеплитель маты из штапельного волокна полученного вертикальным раздувом р=25 кгм3 λ1=0065 Вт(мК)
слой: известково-песчаный раствор 1=002м λ3= 0.93 Вт(мК)
Чердачное перекрытие
слой: железобетонная плита 1=016м λ1=204 Вт(мК)
слой: утеплитель -маты минераловатные прошивные строительные p=95 кгм3 2=0059м λ2=204 Вт(мК)
слой: цементно-песчаный раствор 2=002м λ2=0.81 Вт(мК)
Перекрытие над подвалом без окон
слой: паркет сосна и ель вдоль волокон р=500кгм3 1=0007м
слой: цементно-песчаный раствор 2=002м λ2= 081 Вт(мК)
слой: утеплитель – щебень перлитовый р=300кгм3 λ3=013
Таблица 1. Сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции.
Наименование ограждающей конструкции
Подвальное перекрытие
Окна и балконные двери
Таблица 2. Повторяемость и скорость ветра по направлениям.
) Расход теплоты на нагревание наружного воздуха проникающего для компенсации естественной вытяжки не возмещаемой подогретым приточным воздухом либо для нагрева наружного воздуха поникающего в лестничную клетку через открывающиеся в холодное время года двери при отсутствии воздушно-тепловой завесы рассчитывается по формуле:
- для жилых комнат и кухонь
где h – высота помещения м.
- для лестничных клеток:
где В – коэффициент учитывающий количество входных тамбуров;
Р – количество людей находящихся в здании.
Количество людей находящихся в здании определяется из суммы количества жилых комнат в квартире плюс один человек.
Расчётные тепловые потери Q рассчитываются по формуле:
Q = Qосн + Qдоб + Qв Вт.(1.3)
Результаты расчётов теплопотерь сводим в таблицу 3.
Назначение помещения
Наименование огр. конст-ции.
Ориентация огр. конст-ции.
2. Определение числа секций отопительных приборов
Отопительные приборы систем водяного отопления представляют собой поверхностные теплообменники внутри которых перемещается теплоноситель.
Отопительные приборы размещены под световыми проемами для удобства осмотра ремонта и очистки от пыли.
Расчет произведен в следующей последовательности:
)Подобран отопительный прибор по табл.8.1 [6]
Технические характеристики отопительного прибора МС-140:
– площадь поверхности нагрева секции 024 м2;
qном – номинальная плотность теплового потока 700 Втм2;
Схема присоединения прибора – сверху вниз;
Показатели степени: n=03; р=001;
Спр - коэффициент учитывающий схему присоединения отопительного прибора и изменения показателя степени р в различных диапазонах расхода теплоносителя 0996;
)Теплоотдача отопительного прибора принята равной теплопотребности помещения Qпр= Qn Вт;
)Определены расходы теплоносителя в отопительных приборах кгс:
где с – удельная теплоемкость воды с=4187 Дж(кгК);
tг=95º tо=70º – параметры теплоносителя в отопительном приборе ºС;
)Определена расчетная плотность теплового потока отопительного прибора qпр Втм2:
qпр= qномφ1 φ2Спр(1.5)
где qном – номинальная плотность теплового потока отопительного прибора 700 Втм2 принят по табл.8.1[6]
φ1 – поправочный коэффициент учитывающий влияние изменения температур
- температурный напор прибора ºС;
=05 ( tг+ tо)- tв Сº;(1.7)
tв – температура воздуха в помещении Сº;
φ2 – поправочный коэффициент. учитывающий влияние изменения расхода теплоносителя:
Gпр – расход теплоносителя в отопительном приборе кгс;
р n – показатели степени принимаемые по табл.8.1[6];
Спр – коэффициент учитывающий схему присоединения отопительного прибора и изменения показателя степени р в различных диапазонах расхода теплоносителя (принимается по табл.8.1 [6])
)Определена расчетная площадь отопительного прибора Fпр м2:
где 1 – коэффициент учета дополнительного теплового потока устанавливаемых приборов за счет округления сверх расчетной величины принята равной 103 табл.8.2 [6].
- коэффициент учета дополнительных потерь теплоты отопительными приборами у наружных ограждений (принимается по табл.8.3 [6]).
)Определили расчетное число секций отопительных приборов:
– площадь поверхности нагрева одной секции отопительного прибора 02 м2;
– коэффициент учитывающий способ установки прибора в помещении при открытой установке 4 =10
- коэффициент учитывающий число секций в одном приборе принято для радиатора МС-140 при числе секций от 3 до 15 – 1;
)Вычислили установочное число секций отопительного прибора Nуст округляя до целых значение Nр.
Результаты расчета числа секций отопительных приборов сведены в табл.
Таблица 4. Расчёт числа секций отопительных приборов
Гидравлический расчет трубопроводов системы отопления
Запроектирована двухтрубная система отопления с нижней разводкой. Данная система представлена аксонометрической схемой(приложение 1) указаны номера расчетных участков длина и тепловая нагрузка.
Определено главное циркуляционное кольцо (ГЦК) проходящее через наиболее удаленный отопительный прибор первого этажа и является самым нагруженным во всей системе.
Определено расчетное циркуляционного давление для главного циркуляционного кольца по формуле:
где ΔРн – заданный перепад давления в магистралях тепловой сети на вводе в систему 1650 Па;
Б – коэффициент определяющий долю максимального гравитационного давления которую целесообразно учитывать в расчетных условиях Б=04 –05 для двухтрубных систем;
ΔРе.пр. – естественное гравитационное давление создаваемое в системе за счет охлаждения воды в отопительных приборах в расчетных условиях:
где g – ускорение свободного падения мс2;
h – вертикальное расстояние от оси узла ввода до оси отопительного прибора расчетного кольца;
- плотность охлажденной и горячей воды кгм3;
ΔРе.тр.- естественное гравитационное давление создаваемое за счет остывания воды в трубопроводах определяется по прил.4 [6]. В системах отопления с нижней разводкой не учитывается.
Для каждого участка расчетного кольца определен расход теплоносителя кгч
где - суммарная тепловая мощность отопительных приборов подсоединенных к і-му участку трубопровода Вт;
С – удельная массовая теплоемкость воды С=4187 кДж(кгК).
Определяются ориентировочные удельные потери давления на трение на 1 м длины трубопровода Пам:
где k – доля потерь давления на трение для систем с естественной циркуляцией принимается равной 065;
ΔРр.ц. – расчетное циркуляционное давление Па;
l – сумма длин рассчитываемых участков м.
Найденная величина Roр является приближенной. При подборе диаметров труб для конкретных участков могут приняты величины большие или меньшие Rop.
Для каждого расчетного участка главного циркуляционного кольца ориентируясь на Rop по приложению 6[6] найден заданный расход теплоносителя Gi и определяется соответствующее ему значение диаметра трубопровода d скорости движения теплоносителя w и фактическое значение удельной потери давления на трение Ri.
Вычислена расчетная потеря давления на трение на участке равная произведению RiL.
По каждому расчетному участку главного циркуляционного стояка по приложению 5[6] определена сумма коэффициентов местных сопротивлений
Таблица 5 коэффициенты местных сопротивлений
радиатора утка гнутая кран пробковый тройник
Крестовина на проход
отвод тройник на прямой проход
Крестовина на проход с поворотом кран пробковый
Тройник на прямой проход
Тройник на проход с поворотом кран пробковый
По скорости движения теплоносителя по приложению 7 [6] найдено
значение динамического давления Па:
где p – плотность холодной и горячей воды.
Определены потери давления на местные сопротивления Zi на рассчитываемом участке.
По каждому расчетному участку вычислена полная потеря давления Па:
ΔPi = Ri · L + Zi(2.6)
Вычислена полная потеря давления в главном циркуляционном кольце Па:ΔPг.ц.к. = (2.7)
Рассчитан запас давления на неучтенные в расчете гидравлические сопротивления:
- для главного циркуляционного кольца:
- для малого циркуляционного кольца (МЦК):
Условие не выполняется.
В верхней части стояка малого циркуляционного стояка необходимо установить дополнительное местное сопротивление – дроссельную шайбу .
Вычисленные в гидравлическом расчете скорости движения воды соответствуют требованиям п.3.27 [1].
Расчетные данные гидравлического расчета сведены в табл.6
Таблица 6. Гидравлический расчёт трубопроводов систем отопления.
Гидравлический расчет системы отопления большого циркуляционного кольца
Гидравлический расчет системы отопления малого циркуляционного кольца
Выбор конструкции и расчет системы вентиляции
В жилых зданиях рекомендуется устраивать естественную канальную вытяжную вентиляцию с вытяжкой воздуха в каждой квартире из кухонь ванных комнат туалетов или совмещенных санузлов и неорганизованный приток в каждое помещение через окна форточки балконные двери. Исключение составляют жилые комнаты не смежные с санитарными узлами и кухнями в квартирах без сквозного или углового проветривания состоящих из четырех комнат и более в этих случаях естественную вытяжку следует устраивать непосредственно из таких комнат.
Совмещение вентиляционных систем разноименных по назначению помещений (например кухонь и санузлов с унитазом) не допускается.
При прокладке вентиляционных каналов в кирпичных стенах размер каналов должен быть кратным кирпича и составлять не менее (140х140 мм). Толщину стенок канала следует принимать не менее кирпича простенки между каналами – кирпича между разноименными каналами 1 кирпич.
Каналы в стенах сложенных из силикатного кирпича шлакобетона и других пористых или влагоемких материалов следует устраивать путем закладки асбестоцементных труб с внутренним диаметром не менее 100 мм или выполнить из обыкновенного кирпича.
Каналы во внутренних кирпичных стенах рекомендуется устраивать возле проемов и стыков стен на расстоянии не менее 1 кирпича. Соотношение сторон канала следует принимать не более 1:3.
На воздухоприемных отверстиях вентиляционных каналов в помещениях на расстоянии 200-250 мм от потолка следует устраивать вентиляционные решетки изготовленные из металла пластмассы или гипса. Стандартная решетка имеет живое сечение 60 %. Размеры решеток определяются исходя из скорости прохода воздуха (05-10 мс). На большую скорость рассчитываются решетки нижних на меньшую – верхних этажей.
Высоту вытяжной шахты над кровлей рекомендуется определять следующими условиями: если шахта расположена возле конька крыши ее устье должно возвышаться над коньком не менее чем на 05 м; если шахта расположена от конька на расстоянии 15-30 м ее устье должно устанавливаться на уровне конька; если же шахта расположена от конька на расстоянии более 30 м ее устье выводится до прямой проведенной от конька под углом 10º к гори- зонту. Во всех случаях расстояние от кровли до устья канала должно быть не менее 05 м и не более 15 м (приложение 2).
Расчет естественной вентиляции рекомендуется производить в следующем порядке:
)Определяем располагаемое гравитационное давление:
где - высота от оси решетки до плоскости выпускаемого отверстия шахты над крышей или до оси дефлектора на шахте м;
Температура наружного воздуха для расчета вытяжных систем естественной вентиляции принимается равной 5ºС.
)Определяем количество воздуха удаляемого через вентиляционные
каналы кухни ванной комнаты и санузла. Для этого сравниваем значения
суммарного нормативного количества удаляемого воздуха из жилых комнат м3ч
c суммарным нормативным расходом удаляемого воздуха из служебных
где k – коэффициент нормативного воздухообмена для жилых помещений
в м3ч на 1м2 жилой площади определяемой по прил. 1 [5].
Fж – суммарная жилая площадь квартиры м2;
Lк Lв Lсу – нормативные значения вытяжки соответственно для кухни
Так как Lсл = 110 м3ч Lж = 14238 м3ч.
)Для расчетного канала задаваясь ориентировочной скоростью воздуха в канале определяем требуемую площадь сечения канала мс
где L – расход удаляемого воздуха через канал или участок сети м3ч;
Vор –ориентировочная скорость воздуха принимаемая 05-10 мс для
вертикальных каналов (допускается принимать до 1 мс в сборных воздуховодах)
-15 мс – в вытяжной шахте.
)По полученному ориентировочному значению требуемой площади cечения выбираем размеры стандартного вытяжного канала и его эквивалентное значение dэ по табл. 14.2 [5].
)Уточняем скорость воздуха в канале или на участке ветви мс
где Vф – принята фактическая площадь сечения канала м2.
)По полученным значениям скорости Vф и эквивалентного диаметра dэ
воздуховода для расчетного канала определяем удельную потерю давления на
преодоление сил трения R Пам и динамическое давление Pд (Па) по номограмме рис. 14.9 [5].
)По расчетному каналу или для каждого участка ветви вычисляется полная потеря давления Па
= 05 316 165 + 161 = 187 Па(3.7)
где ш – коэффициент шероховатости принимаемый по табл. 14.3[5];
) Полученное значение полной потери давления в канале ΔР сравниваем
гравитационным давлением ΔРе и определяем величину запаса:
Условие не выполняется. Для обеспечения вытяжки требуется принять меньший диаметр трубы. Так как принять меньший диаметр не представляется возможным следовательно по каналам будет удаляться больше воздуха.
Строительная климатология и геофизика : СНиП 2.01-82. – М.: Стройиздат 1983. – 136 с.
Строительная теплотехника
СНиП 2.04.05-86. Отопление вентиляция и кондиционирование воздуха. – М.: ЦИТП Госстроя СССР 1988 – 64 с.
Справочник по теплоснабжению и вентиляции Р.В.Щекин С.М.Кореневский Г.Е. Беем и др.- К.: Будівельник 1976.
СНиП 2.08.01 – 89. Жилые здания Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР 1989. – 16 с.
Тихомиров К.В. Сергиенко Э.С. Теплотехника теплогазоснабжение и вентиляция: Учеб. для вузов. – 4-е изд. перераб. и доп. – М.: Стройиздат 1991.-480 с.

ТГВ 26.12.1.cdw

радиаторный терморегулятор
с клапаном D=15(20)мм
Отопление и вентиляция
Схема системы отопления
Трубопровод из водопроводных труб
Воздухосбрсное устрой.
Схема системы вентляции