Отопление жилого здания в г.Пермь

чикина .dwg

Труба электросварная ∅18x2мм
План 1 этажа М 1:100
План подвала М 1:100
Этажестояк с приборами М-140-108 М 1:20
Способ установки отопительного прибора М-140-108 М 1:10
Рис. 1. Гидравлическая схема водяной системы отопления.
Схема узла управления
Аксонометрическая схема водяной системы отопления
Штуцер подводки сжатого воздуха для промывки системы отопления ∅20
Слив воды в канализацию выполнять сразрывом струи 40мм
Из системы отопления∅45x2
В систему отопления∅45x2
Кран двойной регулировки типа "Термис" d =20
Запорные муфтовые вентили из серого чугуна 15ч8бр d =34
Пробковый проходной конусный салбниковый муфтовый кран 11Б 6бк d =12"
Инв.№ подл. и дата Взамен инв. №
Спецификация оборудования
изделий и материалов
Наименовани и техническая характеристика
обозначение документа
Радиатор чугунный секционный МС-140-108
Труба стальная водогазопроводная обыкновенная ∅21
Запорно-регулирующая арматура:
Кран двойной регулировки "Термис"
Запорный муфтовый вентиль 15ч8бр
Окраска трубопроводовкраской БТ-177 в 2 слоя
Пробковые проходные муфтовые краны 11Б 6бк
Минераловатные плиты повышеной жесткости
ИГАСУ ФИС ТГВ-41* 05415
Фильтр магнитный муфтовый
Клапан предохранительный
Манометор технический ТМ-510Р (0-6 бар0-10бар)
Кран шаровой NOVASFER модель 840 dy=40мм
Штуцер для тернометра 12"
Термометр ТМТБ-31Т (до 150С)
Кран трехходовой для монометра 14М1
Элеватор 40с10бк №1
Веста Трейдинг" (495)-580-3880
Труба электросварная∅57x3
мм из стали марки ВСт10
Штуцер для монометра 12"
Труба электросварная обыкновеная∅26
Стеклопластик рулонный РСТ-Х-Н
Покрытие трубопроводом грунтом ГФ-021
Шнур теплоизоляционный из минеральной ваты в чулке из хб нити Ш-200-150-40
ИГАСУ ФИС ТГВ-41* 05397
Отопление жилого здания
Аксонометрическая схема системы отопления
этажестояк с приборами

переделанная.docx

Теплотехнический расчёт ограждающих конструкций
Расчёт тепловых потерь отапливаемыми помещениями и составление
теплового баланса 3.1 Расчёт теплопотерь через наружные ограждения 3.2 Расчёт теплового баланса помещения
Расчёт отопительных приборов
Гидравлический расчёт систем водяного отопления 5.1 Определение расчётного располагаемого давления
Конструирование систем отопления
Библиографический список
Район строительства – г. Пермь
Климатические данные:
- расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления (температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 092) te
- средняя температура за отопительный период наружного воздуха tht= - 59 °С;
- продолжительность отопительного сезона zht = 229 суток;
- средняя скорость ветра в январе v =48 мс;
- ориентация главного фасада – юг;
- климатическая зона – сухая.
Вариант плана жилого здания №8.
Характеристика здания:
- размер окон 1515 м;
- размер наружных дверей 1221 м;
- уровень пола первого этажа на 1 м выше поверхности земли;
- подвал без светового проема с заглублением на 2 м;
- высота устья вентиляционной шахты над чердачным перекрытием - 35м.
- толщина междуэтажных перекрытий - 03 м.
Характеристика ограждающих конструкций:
ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
Теплотехнический расчёт выполняем для всех наружных ограждений: наружных стен чердачного перекрытия перекрытия над подвалом окон и наружных дверей в соответствии с .
) Определим условия эксплуатации ограждений по таблице 2.1.
Влажностный режим помещения: сухой.
Зона влажности: нормальная.
Условия эксплуатации ограждающих конструкций: А.
Условия эксплуатации ограждающих конструкций
Влажностный режим помещений
Условия эксплуатации А и Б в климатических зонах
Тип и конструкция ограждений.
Считаем что наружная стена состоит из трех слоев:
- наружный слой – 1=012 м кирпич глиняный обыкновенный на цементно-песчаном растворе ρ =1800 кгм 3 λ=07Вт(м·0С) ;
- слой утеплителя – 2=? м пенополистирол ρ=40 кгм3 λ=0041Вт(м·0С);
- внутренний слой – 3=025 м кирпич глиняный обыкновенный на цементно-песчаном растворе ρ =1800 кгм 3 λ=07Вт(м·0С).
) Определяем требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций.
Нормируемое сопротивление теплопередаче м2 · ºC Вт определяем по таблице (2.2) или по формуле (2.2) в в зависимости от градусо-суток района строительства ºC · сут.
Градусо-сутки отопительного периода Dd определяются по формуле:
tht – средняя температура наружного воздуха °С.
zht – продолжительность отопительного периода сут.
Нормируемые значения сопротивления теплопередаче ограждающих
сутки отопите-льного периода
Нормируемые значения сопротивления теплопередаче Rreq м2°СВт ограждающих конструкций
рытий чердачных над неотап-
ливаемыми подпольями и подвалами
Окон и балкон-ных дверей витрин
рей с верти-кальным остек-лением
Жилые лечебно- профилактические и детские учреждения школы интернаты гостиницы и общежития
Значения для величин отличающихся от табличных следует определять по формуле
Rreq =а Dd + b (2.2)
коэффициенты a b следует принимать для наружных стен a=000035 b=14; для пола первого этажа и чердачных перекрытий a=000045 b=19; для окон и балконных дверей: для интервала до 6000°С сут. a=0000075 b=015; для интервала 6000-8000 °С сут. a=000005 b=03; для интервала 8000 °С сут. и более a=0000025 b=05.
Rreq =000035 6840+14=362
Пол первого этажа и чердачные перекрытия:
Rreq =000045 6840+19=475
Окна и балконные двери:
Rreq =000005 6840+03=062
) Определяем фактическое термическое сопротивление наружной стены Rо.
Считаем что наружная стена состоит из 3-х слоев (1 и 3 слои – кирпичная кладка 2 слой - теплоизоляционный). Толщина 1 и 3 слоев для кирпичной кладки – 012 м и 025 м.
Материал 1 слоя – 1=012 м кирпич глиняный обыкновенный на цементно-песчаном растворе ρ =1800 кгм 3 λ=07Вт(м·0С) ;
Материал 2 слоя – 2=? м пенополистирол ρ=40 кгм3 λ=0041Вт(м·0С);
Материал 3 слоя – 3=025 м кирпич глиняный обыкновенный на цементно-песчаном растворе ρ =1800 кгм 3 λ=07Вт(м·0С).
а) Рассчитывается термическое сопротивление теплоизоляционного слоя Rins по формуле:
где 1 3 – толщины 1 и 3-го слоев м;
3- расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя Вт(м°С) принимаемый по (прил. 2) (1=3=07 Вт(м°С));
αext - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции Вт(м2°С) (табл. 2.3).
Теплотехнические характеристики
Нормативный температурный перепад для жилых зданий
Коэффициент теплоотдачи
на внутренней поверхности ограждения
на наружной поверхности ограждения
Наружная стена окно входная дверь
Чердачное перекрытие
Перекрытие над подвалом
б) Рассчитаем толщину теплоизоляционного слоя:
ins= λins Rins м (2.4)
где λins - коэффициент теплопроводности теплоизоляционного слоя Втм°С
ins= 0041293=012 (м)
в) Определяем фактическое термическое сопротивление наружной стены:
г) Определяем коэффициент теплопередачи стены:
) По найденному значению требуемого термического сопротивления получаем следующую конструкцию окна: двухслойные стеклопакеты в деревянных или пластмассовых пролетах с заполнением межстекольного пространства аргоном с тепловым зеркалом
Коэффициент теплопередачи окна определяется по формуле (2.6):
) По найденному значению требуемого термического сопротивления чердачного перекрытия и перекрытия над подвалом рассчитывается коэффициент теплопередачи по формуле (2.6)
) Приведенное сопротивление теплопередаче входных дверей Red определяется по формуле:
где n – коэффициент учитывающий зависимость положения наружной по верхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху (табл.1.3);
tn–нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха t
РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ ОТАПЛИВАЕМЫМИ ПОМЕЩЕНИЯМИ И СОСТАВЛЕНИЕ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА
1. Расчет теплопотерь через наружные ограждения.
Расчет основных теплопотерь через наружные ограждения проводят по формуле
QОП =kA ( tint - text ) n Вт (3.1)
Для кухни угловой №101 (22°С):
НС (северной ориентации): QОП =028 675 ( 22+35) 1 = 11718 (Вт);
НС (западной ориентации): QОП =028 1485 ( 22+35 ) 1 = 2578 (Вт);
ДО (северной ориентации): QОП =161 225 ( 22+35) 1 = 2246 (Вт);
ПЛ: QОП =021 171 ( 22+35) 06 = 1336 (Вт);
k – коэффициент теплопередачи ограждения ;
A – площадь ограждения м2;
n – коэффициент зависящий от положения поверхности ограждения к наружному воздуху (табл. 2.3);
tint – температура воздуха внутри помещения принимаемая равной 18 °С. Для угловой комнаты tint = 20 °С для лестничной клетки tint = 16 °С (при text ≤-31 °С tint следует увеличить на 2 °С).
Записи расчета теплопотерь помещения оформляются в виде таблицы (табл. 2.1).
Добавочные теплопотери на ориентацию по сторонам света рассчитываются по формуле:
НС (северной ориентации): QДП = 11718 01 = 1172 (Вт)
НС (западной ориентации): QДП = 2578 005 = 1289 (Вт)
ДО (северной ориентации): QДП = 2246 01 = 2246 (Вт)
где - коэффициент добавочных потерь.
Ориентация по сторонам света
Коэффициент добавочных потерь
Добавочные теплопотери на двойные наружные двери с тамбуром составляют величину = 027Н где Н – высота здания м от уровня земли до устья вытяжной шахты.
Суммарные теплопотери через ограждения:
QТП = QДП + QОП Вт (3.3)
НС (северной ориентации): QДП = 11718+1172 = 1289 (Вт)
НС (западной ориентации): QДП = 2578+1289 = 27069 (Вт)
ДО (северной ориентации): QДП = 2246+2246 = 24706 (Вт)
(1289+27069+24706+1336) = 78025 (Вт)
Теплопотери через ограждения суммируются для каждого помещения. Существуют помещения в которых отопительные приборы не устанавливаются (коридоры санузлы кладовые) но теплопотери в них через пол или потолок имеются. В этих случаях теплопотери данных помещений добавляются к теплопотерям ближайших отапливаемых помещений.
Теплопотери через ограждения лестничной клетки подсчитываются по всей ее высоте без разделения по этажам.
Тепловые потери через ограждения
Характеристика ограждений
тепло-потери на ориен-тацию по сторо-нам света
2. Расчет теплового баланса помещения.
)Теплопотери на нагрев инфильтрующего воздуха Qи.
Расчет Qи проводят для окон каждого этажа по формуле:
Qu=028 Ao Go c (tint - text) Вт (3.4)
где с=1 кДж(кгоС) –удельная теплоемкость воздуха;
– коэффициент учитывающий нагревание инфильтрующего воздуха в ограждении встречным тепловым потоком (экономайзерный эффект) равный: 07-для окон с тройными переплетами; 08- для окон с раздельными переплетами; и 10- для окон с одинарными и спаренными переплетами;
Ao– площадь окна м2;
Gо – количество воздуха поступающего путем инфильтрации через 1 м2 окна кг(м2ч);
где Rи – сопротивление воздухопроницанию (м2Па)кг (табл. 3.2);
р – разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях окна Па.
Остекление в деревянных переплетах
Количество уплотненных притворов
Сопротивление воздухопроницанию Rи
р = (H-h) (γext - γint)+ 05 ρext 2 (cen- cep) kl - pint Па (3.6)
где H – высота здания от уровня земли до устья вытяжной шахты м
h –расчетная высота от уровня земли до верха окон м;
окно 1-го этажа: h=1+08+15=33 м;
окно 2-го этажа: h=33+3=63 м;
окно 3-го этажа: h=63+3=93 м;
окно 4-го этажа: h=93+3=123 м;
окно 5-го этажа: h=123+3=153 м;
-ое окно лестничной клетки: h= 63-15=48 м;
-ое окно лестничной клетки: h= 48+3=78 м;
-ое окно лестничной клетки: h= 78+3=108 м;
-ое окно лестничной клетки: h= 108+3=138 м.
γext γint – удельный вес соответственно наружного воздуха и воздуха в помещении Нм определяемый по формуле:
ρext ρint– соответственно плотности наружного воздуха и воздуха в помещении кгм3 рассчитываются по формуле
v – расчетная скорость ветра в январе мс (v=48мс);
cen cep – аэродинамические коэффициенты соответственно для наветренной и подветренной поверхностей ограждений здания (cen=+08 cep= -06);
pint – условно-постоянное давление воздуха в здании Па
pint =05 H (γext - γint)+025 ρext 2 (cen- cep) kl Па (3.9)
pint=05195 (1486 - 118)+025152 482 (08+06) 075=4517 (Па).
Коэффициент k учитывающий изменение ветрового давления по высоте z определяется по таблице 2.3 в зависимости от типа местности
Коэффициент k для типов местности
р =(195 - 33) (1486 -118)+05152 482 (08+06) 075- 4517=3508 (Па;)
Для 20°С: QИ=028 225 1911 (20+35)1=722 (Вт);
Для 22°С: QИ=028 225 1911 (22+35)1=746 (Вт;)
Для 18°С: QИ=028 225 1911 (18+35)1=6979 (Вт)- это коридор в нем 2-а окна тоесть QИ=26979=13958 (Вт) – для табл. 3.4.
р =(195 -63) (1486 -118)+05152 482 (08+06) 075- 4517=259 (Па;)
Для 20°С: QИ=028 2251561 (20+35)1=5898 (Вт;)
Для 22°С: QИ=028 225 1561 (22+35)1=6093 (Вт;)
Для 18°С: QИ=028 225 1561 (18+35)1=57 (Вт) )- это коридор в нем 2-а окна тоесть QИ=257=114 (Вт) – для табл. 3.4.
р =(195 -93) (1486 -118)+05152 482 (08+06) 075- 4517=1672 (Па;)
Для 20°С: QИ=028 2251171 (20+35)1=4423 (Вт);
Для 22°С: QИ=028 225 1171 (22+35)1=457 (Вт);
Для 18°С: QИ=028 225 1561 (18+35)1=4275 (Вт) )- это коридор в нем 2-а окна тоесть QИ=24275=855 (Вт) – для табл. 3.4.
р =(195 -123) (1486 -118)+05152 482 (08+06) 075- 4517=754 (Па);
Для 20°С: QИ=028 2250691 (20+35)1=2608 (Вт);
Для 22°С: QИ=028 225 0691 (22+35)1=2695 (Вт);
Для 18°С: QИ=028 225 0691 (18+35)1=2521 (Вт) )- это коридор в нем 2-а окна тоесть QИ=22521=5042 (Вт) – для табл. 3.4.
р =(195 -153) (1486 -118)+05152 482 (08+06) 075- 4517=-164 (Па);
Следовательно на 5-ом этаже теплопотерь на нагрев инфильтрующего воздуха QИ нет.
-ое окно лестничной клетки:
р =(195 -48) (1486 -118)+05152 482 (08+06) 075- 4517=3049 (Па);
Для 18°С: QИ1=028 2251741 (20+35)1=6577 (Вт);
р =(195 -78) (1486 -118)+05152 482 (08+06) 075- 4517= 2131 (Па;)
Для 20°С: QИ2=028 2251361 (20+35)1=5141 (Вт);
-ое окно лестничной клетки:
р =(195 -108) (1486 -118)+05152 482 (08+06) 075- 4517=1213 (Па);
Для 20°С: QИ3=028 2250941 (20+35)1=2148 (Вт);
р =(195 -138) (1486 -118)+05152 482 (08+06) 075- 4517= 295 (Па);
Для 20°С: QИ4=028 2250371 (20+35)1=845 (Вт);
QИ всех окон. = QИ1+ QИ2+ QИ3+ QИ4=6577+5141+2148+845=14711(Вт).
)Расход теплоты на нагрев воздуха поступающего для компенсации естественной вытяжки из квартиры QВ определяется по формуле:
QВ=028Ln ρint c (tint-text) Вт (3.10)
Ln– расход удаляемого воздуха м3ч не компенсируемый подогретым приточным воздухом; для жилых зданий удельный нормативный расход 3 м3ч на 1 м2 жилых помещений;
ρint - плотность воздуха в помещении кгм3 определяется по формуле (3.8).
Для 22°С и площадью А=171 м2 (кухни угловые):
Для 20°С и площадью А=171 м2:
QВ=0283171 12 1 (20+35) 1=103421 (Вт);
Для 20°С и площадью А=1881 м2:
QВ=0283188112 1(20+35) 1=113763 (Вт);
Для 18°С и площадью А=5103 м2 (коридоры):
Для 18°С и площадью А=171 м2 (лестничная клетка):
)Бытовые теплопоступления QБ.
Бытовые теплопоступления QБ определяются для всех помещений кроме лестничной клетки и коридоров:
При A=171 м 2 QБ = 10171=171 (Вт)
При A=1881 м 2 QБ = 101881=1881 (Вт)
где 10 – удельные теплопоступления с 1 м 2 площади Втм2
Al – площадь пола м2.
)Расчет тепловой нагрузки на систему отопления.
Определение тепловых нагрузок на отопительные приборы Qот производится по формулам:
где - наибольшая величина из расходов теплоты или на инфильтрацию QИ или на вентиляцию QВ :
QОТ = QТП + QИ - QБ Вт (3.13)
QОТ = 78025 +746 – 171=68385 (Вт)
- для лестничных клеток:
QОТ = QТП + QИ Вт (3.14)
QОТ =194272+14711=208983(Вт)
Полученные данные заносятся в табл. 3.4
Сводная таблица теплопотерь
Тепловая нагрузка Вт
Определяем удельную тепловую характеристику:
где Qот – отопительная нагрузка всего здания Вт;
Vзд – объем здания по наружным параметрам без чердака м3
(Vзд=(195-35)246135=53136 м3);
tint – принимается равной температуре рядового помещения оС
КОНСТРУИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ.
Общее описание системы отопления.
Проектируем вертикальную двухтрубную систему отопления с нижней разводкой (с нижнем расположением подающей и нижней прокладкой обратной магистралей). По направлению движения воды в магистрали выбираем систему с тупиковым движением воды т.к. такая схема снижает экономические затраты.
В качестве отопительных приборов выбираем чугунные секционные радиаторы типа М-140-108 т.к. они наиболее долговечны и менее требовательны к качеству воды а также сравнительно дешевы. Отопительные приборы устанавливаем у наружных стен под окнами такая установка препятствует распространению холодных потоков воздуха в объёме помещения. Расстояние от пола до низа радиатора составляет 100мм. Стояки как и отопительные приборы располагаем у наружных стен – открыто на расстоянии 35мм от поверхности стен.
В системе отопления применяем стальные электросварные трубы по ГОСТ 10704-75. Все трубы в помещении прокладываем открыто а в не отапливаемых помещениях (в подвале) прокладываем трубы с тепловой изоляцией. В качестве тепловой изоляции применяем плиты минераловатные повышенной жесткости на органофосфатном связующем (ТУ 21-РСФСР-3-72-76) у которой коэффициент теплопроводности .
В системе отопления применяем следующие виды запорно-регулирующих арматур: на стояках (внизу) устанавливаем вентили 15ч8бр Dу=20мм – служащие для отключения стояка на время выполнения аварийных работ также на стояках (внизу) устанавливаем проходные (пробочные) краны для слива воды находящейся в системе отопления. Для выпуска воздуха находящегося в системе отопления используем воздушные клапаны (краны) которые устанавливаем на радиаторах верхних этажей. На магистралях устанавливаем вентили для отключения отдельных ветвей магистрали. В пониженных местах на магистралях устанавливаем спускные краны.
В тепловом пункте задвижки размещаем на главных подающих и обратных магистралях до и после (по движению теплоносителя) грязевиков расходомеров и элеваторов.
При проектировании системы отопления используем две разводящие магистрали – вдоль каждой фасадной стены. Благодаря этому стало возможным эксплуатационное регулирование теплоподачи отдельно для каждой стороны здания – по фасадное регулирование Подающая и обратная магистраль расположена в подвале. Магистрали (нижние) расположены с уклоном 0003 в сторону теплового пункта здания где при опорожнении системы вода спускается в канализацию.
ТЕПЛОВАЯ ИЗОЛЯЦИЯ ТРУБОПРОВОДОВ.
В системе отопления применяем стальные водогазопроводные обыкновенные трубы по ГОСТ 3262-62. Все трубы в помещении прокладываем открыто а в не отапливаемых помещениях (в подвале) прокладываем трубы с тепловой изоляцией. В качестве тепловой изоляции применяем плиты минераловатные повышенной жесткости на органофосфатном связующем (ТУ 21-РСФСР-3-72-76) у которой коэффициент теплопроводности .
Толщину тепловой изоляции находят исходя из термического сопротивления тепловой изоляции.
При dy ≤ 25мм =>Rиз ≥ 086 (0См2Вт);
При dy > 25мм =>Rиз ≥ 122 (0См2Вт).
Находим толщину изоляции в подвале:
Если dy=15мм. то dy=213мм. =>
Если dy=20мм. то dy=268мм. =>
Если dy=25мм. то dy=335мм. =>
Если dy=32мм. то dy=423мм. =>
Если dy=40мм. то dy=48мм. =>
РАСЧЕТ ТЕПЛОВОГО ПУНКТА.
Тепловой пункт состоит смесительного аппарата контрольно-измерительных приборов и запорно-регулирующих арматур. На обратном трубопроводе расположен
регулятор давления поддерживающий давление «до себя» необходимое для заполнения системы отопления воды из системы при аварийном опорожнении наружных теплопроводов.
Манометры размещаемые попарно на одном и том же уровне от пола позволяют судить не только о гидростатическом давлении в каждом теплопроводе но и о разности давления определяющий интенсивность движения теплоносителя.
Для смешения высокотемпературной и охлажденной воды применяем водоструйный элеватор.
Основной характеристикой элеватора является коэффициент смешения который рассчитываем по следующей формуле:
Выпускаются элеваторы нескольких типоразмеров отличающихся диаметром камеры смешения.
Диаметр камеры смешения dк (диаметр горловины (dг)) – основной геометрический размер элеватора.
Диаметр горловины водоструйного элеватора dг см вычисляется по формуле
где – расход воды в системе отопления (тч);
– насосное циркуляционное давление для системы кПа;
Выбираем элеватор №1 с диаметром горловины .
Другой важной геометрической характеристикой является диаметр сопла dc мм:
Также в тепловом пункте имеются термометры для контроля температуры воды на подающей и обратной магистрали.
Для очистки системы отопления от механических примесей применяются грязевики.
Для подсчёта израсходованной воды используют счётчик воды.
РАСЧЕТ ОТОПИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ
В задачу расчета отопительных приборов входит определение поверхности нагрева и числа секций прибора.
) Исходными данными при расчете приборов являются:
-тепловые нагрузки приборов Qпр Вт;
- тепловыделения вертикальных трубопроводов Вт;
- тепловыделения горизонтальных трубопроводов Вт;
- теплоотдача 1 м вертикальной трубы Втм на
- вертикальные и горизонтальные трубопроводы м.
В курсовом проекте тепловыделения трубопроводов (пренебрегаем)
Но они очень значительны на участках трубопроводов от отопительного прибора первого этажа до отопительного прибора второго этажа; от отопительного прибора второго этажа до отопительного прибора третьего этажа и так далее.
Тепловыделений трубопроводов практически нет в не отапливаемых помещениях (в подвале) так как трубопроводы в таких помещениях заизолированы.
-расчетные температуры горячей и обратной воды tг=950С и tо=70 0С.
) Требуемая площадь наружной нагревательной поверхности прибора Апр определяется по формуле:
Qпр – теплопередача отопительного прибора Вт;
– номинальный температурный напор 0С;
- номинальный условный коэффициент теплопередачи отопительного прибора Вт(м2К) ([7] табл. 9.7 стр. 47);
=1083 Вт(м2 К) – для чугунного секционного радиатора МС-140-108.
Комплексный коэффициент приведения теплоотдачи к рабочим условиям определяется по формуле:
а) - расход воды в приборе (радиаторе) кгч определяется по формуле:
- температура воды при входе в радиатор 0С с учетом понижения температуры воды в подающих магистрали и стояке т. е. ;
- температура воды на выходе из радиатора0С (0С).
б) - разность средней температуры воды в приборе и температуры окружающего воздуха 0С т. е.
Для двухтрубной системы отопления:
суммарное понижение температуры воды 0С на участках подающей магистрали от начала до рассматриваемого стояка (или горизонтальной ветки).
Понижение температуры воды на 10 м изолированной подающей магистрали насосной системы отопления ориентировочно составляет:
суммарное понижение температуры воды на участках подающего стояка от магистрали до рассчитываемого прибора 0С вычисляется по формуле:
Величину допускается определять ориентировочно исходя из средних значений расхода воды и диаметра труб подающего стояка.
- теплоотдача 1 м вертикальной трубы Втм на i-м участке подающего стояка (Справочник проектировщика часть 1 табл. II.22 стр. 264) принимается в зависимости от диаметра участка подающего стояка разности температуры теплоносителя tг (где tг= 95 - ) и окружающего воздуха tв: tг- tв=95 -
- расход воды кгч на i-м участке подающего стояка:
св – удельная массовая теплоемкость воды равная 4187 Дж(кгК);
- коэффициент зависящий от номенклатурного ряда отопительных приборов ([7] табл. 9.4 стр. 45) =104;
- коэффициент зависящий от места установки отопительных приборов ([7] табл. 9.5 стр. 46) =102.
в) n p c – некоторые экспериментальные коэффициенты ([7] табл. 9.2 стр. 44) для чугунных секционных радиаторов с направлением движения теплоносителя сверху вниз и расходом теплоносителя G = 54536 кгч n=03; p=0; c=10;
г) b – коэффициент учета атмосферного давления в данной местности ([7] табл. 9.1 стр. 44) для чугунных секционных радиаторов при атмосферном давлении 760 мм. рт. ст. b=10;
д) - коэффициент учитывающий направление движения воды в отопительном приборе при движении воды сверху вниз =1.
) После определения Апр отопительных приборов определяется их расчетная площадь Ар м2 по формуле:
- коэффициент зависящий от способа установки отопительного прибора ([7] табл. 9.12 стр. 69) при открытой установке без ниши =10 при установке у стены без ниши но перекрыт доской в виде полки на расстоянии 80 мм.=103;
) По значению для чугунных секционных радиаторов вычисляется минимальное число секций по формуле:
- площадь нагревательной поверхности одной секции м2 для радиатора МС-140-108
- коэффициент учета числа секций в приборе (для радиаторов МС-140 коэффициент заменяется на ):
Число секций радиатора МС-140
Определим число секций чугунного секционного радиатора М-140-108 установленного у наружной стены без ниши при открытой установке в пяти этажном здании с двухтрубной системой водяного отопления с нижним расположением магистралей при tг=950С и tо=70 0С tв=200С (220С или 180С). Понижение температуры воды в подающей магистрали до стояков (до всех) примем Δtм=10С. Так как стояки в подвале заизолированы то суммарное понижение температуры в подающем стояке на участке от магистрали до первого радиатора .
Барометрическое давление в месте строительства 760 мм. рт. ст. Высота этажа здания 3 м. диаметр труб в квартирах Dy = 20 мм а диаметр труб в подъезде и коридоре Dy = 15 мм.
Первый стояк Ст.1 (Dy = 20 мм tквар=20 0С):
Все расчеты записываются в таблицу 5.1
Расчет отопительных приборов
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СИСТЕМ ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ
1. Определение расчетного располагаемого давления.
В задачу гидравлического расчета входит определение диаметров труб и потерь давления в системе. Внутренние диаметры труб зависят от скорости воды:
G кгс – расход воды;
кгм3 - плотность воды;
Скорость воды в трубах не должна превышать допустимых значений. Для жилых и общественных зданий [6]:
Диаметр трубы м 10 15 20 и более
Предельная скорость мс ..15 12 1
Для производственных зданий v=3мс.
Потери давления в трубопроводах P Па с учетом запаса давления определяются по формуле:
где Рр - расчетное располагаемое циркуляционное давление
Рн - циркуляционное давление создаваемое насосом Па
Ре - естественное циркулярное давление Па
Б – коэффициент учитывающий долю естественного циркуляционного давления в расчетном располагаемом давлении. Для двухтрубных систем равен 04 для однотрубных систем равен 10.
Насосное циркуляционное давление Рн определяется в зависимости от способа присоединения системы отопления к тепловым сетям. Если система отопления присоединяется через элеватор то Рн равно давлению создаваемому элеватором.
Раб - перепад давлений в тепловой сети на входе в абонентский ввод
Раб=015МПа =15105 Па;
э = 02-03 – КПД элеватора;
u - коэффициент смешения элеватора.
t1- расчетная температура воды в прямом трубопроводе тепловой сети. Принимается по заданию (t1=150 оС)
tг = 95 оС tо = 70 оC– расчетные температуры горячей и обратной воды в системе отопления.
Естественное циркулярное давление Ре зависит от принятой схемы системы отопления (однотрубная или двухтрубная)
При определении Ре пользуются понятиями центра нагрева (ЦН) и центра охлаждения (ЦО). В качестве центра нагрева принимается ось элеватора а в качестве центра охлаждения - середина отопительного прибора.
Qi – нагрузка i-го отопительного прибора Вт
hi –расстояние по вертикали от уровня расположения элеватора до центра отопительного прибора i-го этажа.
Гидравлический расчет магистрали
Тепловая нагрузка уч-ка
Расход воды на участке
Скорость воды на участке
Главное циркуляционное кольцо через нижний отопительный прибор.
Циркуляционное кольцо через отопительный прибор 2 этажа.
Циркуляционное кольцо через отопительный прибор 3 этажа.
Циркуляционное кольцо через отопительный прибор 4 этажа.
Циркуляционное кольцо через верхний отопительный прибор.
В первой графе записываются номера участков от 1 до n прямых и обратных трубопроводов основного циркуляционного кольца.
Во второй графе записываются тепловые нагрузки Qi Вт участков которые можно определить зная общую тепловую нагрузку на систему отопления Qот и тепловые нагрузки отдельных отопительных приборов. Тепловые нагрузки отопительных приборов берутся из табл. 3.4. Они равны теплопотерям помещения Qот где установлен данный прибор.
В третьей графе записываются расход воды на участках Gуч. i кгч который вычисляется по формуле:
- расчетные температуры горячей и обратной воды tг=950С и tо=70 0С;
- коэффициент зависящий от места установки отопительных приборов
([7] табл. 9.5 стр. 46) =102.
В четвертой графе записываются длина участков li согласно плану и размеру здания.
Пятая шестая седьмая и восьмая графы заполняются на основе данных таблицы 4.2 по которой зная расход воды на участке Gуч. i Определяются величины диаметр трубы di скорость воды на участке wi удельные потери на трение Ri.
В девятую графу заносят значения коэффициентов местных сопротивлений участков на основе данных таблицы 4.3. Местные сопротивления расположенные на границе двух участков относят к тому участку где меньше расход теплоносителя.
Десятая графа заполняется на основе данных таблицы 3.4 с учетом того что потери в местных сопротивлениях определяются по формуле: Zi= Zi табл.
Суммарные потери давления на участке Rili+Zi записываются в одиннадцатую графу.
Определяем потери давления в главном циркуляционном кольце сложением потерь давления на всех участках через нижний отопительный прибор. Аналогично определяем потери давления в верхнем циркуляционном кольце сложением потерь давления на всех участках через верхний отопительный прибор. При этом в обоих случаях должно соблюдаться условие: запас давления менее 10%. Если это условие не соблюдается то подбираем другие диаметры на отдельных участках.
Все остальные участки трубопровода рассчитываются аналогично.
Таблица удельных потерь на трение в трубопроводах систем водяного отопления при tг= 105-95С tо=70С и k=02мм
Удельные потери на трение Пам
Количество проходящей воды G кгч (верхняя строка) и скорость воды v мс (нижняя строка) по трубам с условным диаметром прохода dу мм
Коэффициенты местных сопротивлений для элементов систем отопления
КМС при условном диаметре трубы dу мм
Радиаторы секционные
Внезапное расширение
Потери давления в местных сопротивлениях Z1 Па при сумме КМС = 1
Потери давления Z1 Па
В ходе проектирования двухтрубной системы отопления с нижней разводкой были произведены: тепловой расчет расчет отопительных приборов и гидравлический расчет.
В проекте был разработан узел управления для которого осуществили подбор оборудования и материалов.
Благодаря разработке данного проекта я научилась пользоваться технической литературой.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Тихомиров К.В. «Теплотехника теплогазоснабжение и вентиляция». М.: Стройиэдат 1981. 272 с.
Русланов Г.В. Розкин М. Ямпольский Э.Л. «Отопление и вентиляция жилых и гражданских зданий». Справочник. Киев: Будiвельник 1983. 270 с.
Голубков Б.Н. Романова Т.М. Гусев В.А. «Проектирование и эксплуатация установок кондиционирования воздуха и отопления». М.: Энергоатомиздат 1988. 190 с.
СНиП 2.01.01 -82. «Строительная климатология и геофизика». М.: Стройиздат 1983.
СНиП П-3-79**. «Строительная теплотехника». М.: Стройиздат1996.
СНиП 204.05-86. «Отопление вентиляция и кондиционирование воздуха». М.: Стройиздат 1992.
Крупнов А.Н. Сканави А.Н. Богословский В.Н. «Отопление и вентиляция часть 1». М. Стройиэдат 1990.-344 с.