Проектирование систем отопления и вентиляции жилого здания

моя теплотехника.doc

Работа: 26 с. 5 рисунков 1 таблица 4 источника 1 лист формата А1 графического материала.
ОТОПЛЕНИЕ ВЕНТИЛЯЦИЯ ТЕПЛОВЫЕ ПОТЕРИ НАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТРУБОПРОВОДОВ
Объектом курсовой работы является расчет отопления четырехкомнатного одноквартирного дома.
В курсовой работе произведен теплотехнический расчет наружных ограждений расчет и выбор отопительных приборов гидравлический расчет системы отопления и расчет вентиляции.
Графическая часть курсовой работы на формате А1 содержит план и разрез жилого дома аксонометрию системы водяного отопления и разрез вентиляционных каналов.
ВЫБОР ИСХОДНЫХ ДАННЫХ
Исходные данные для выполнения курсовой работы определяем по двум последним цифрам номера зачетной книжки.
Номер зачетной книжки № 26457
1 Местонахождение объекта проектирования исходные климатические характеристики местности принимаем по предпоследней цифре номера зачетной книжки (таблица А1).
Таблица 3.1 Климатические характеристики населенного пункта по СНиП 2.01.01-82
Номер задания по предпоследней цифре зачетной книжки
Расчетная температура наружного воздуха
Расчетная скорость ветра Uмс
Прод-ть периода со среднесуточн. темпер. воз-ха в 0С сутки
Средняя температура периода со среднесуточ. темпер. в 0С
2 Ориентацию здания для предпоследних четных цифр номера зачетной книжки принимаем на севера н юг.
3 Конструктивную характеристику ограждения здания помещений принимаем по последней цифре номера зачетной книжки (таблица А2).
Таблица 3.2 Теплотехнические показатели строительных материалов и конструкций
Расчетные коэффициенты
Основной слой ограждения:
Глиняного обыкновенного на цементно-шлаковым растворе
Поризованная гипсоперлитовая
Щебень из доменного шлака
4 План зданий (помещения) с указанием внутренних размеров а также характеристика оборудования (для ремонтных предприятий) выдается преподавателем (консультантом).
5 Параметры теплоносителя на вводе в здание выбираем в зависимости от назначения здания помещения.
ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДЕНИЙ
Теплотехнический расчет заключается в определении толщины ограждения.
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.
1 Определим основные потери теплоты через отдельные ограждения
где А – площадь ограждения которую вычисляют с точностью 01м2 (линейные размеры ограждающих конструкций определяют с точностью 01м);
tв и tнр - расчетные температуры внутреннего и наружного воздуха (таблица А1);
R0 – общее сопротивление теплопередачи (м2×0С)Вт;
n – поправочный коэффициент к расчетной разнице температур принимаемый в зависимости от положения ограждения по отношению к наружному воздуху (приложение Б).
Принимаем n=1наружные стены и покрытия (в том числе вентилируемые наружным воздухом) перекрытия чердачные (с кровлей из штучных материалов) и над проездами; перекрытия над холодными подпольями.
Пусть температура воздуха в помещении tв=200С.
где RВ –термическое сопротивление тепловосприятию внутренней поверхности ограждения (м2 ×0С)Вт (приложение В);
- сумма термических сопротивлений теплопроводности отдельных слоев m слойного ограждения толщиной теплопроводностью Вт(м×0С).
Rн - термическое сопротивление теплоотдачи наружной поверхности ограждения (м2×0С)Вт (приложение Г).
Принимаем Rв=0115 (м2.0С)Вт
1 Определим основные потери теплоты через стены
Примем стену состоящую из 4 слоев.
=3 мм =0037 Вт(м2×0С)
S=0046 Вт2(м×0С) – коэффициент теплоусвоения.
=20 мм =0.055 Вт(м×0С) S=067 Вт(м2×0С)
Рисунок 4.1 Схема разбивки стены на слои
- Глиняного обыкновенного на цементно-шлаковым растворе
=064 Вт(м×0С) S=864 Вт(м2×0С)
- Поризованная гипсоперлитовая штукатурка
=20 мм =041 Вт(м×0С) S=601Вт(м2×0С)
Определим толщину основного слоя
dк=(R0тp-(Rв+SRi+Rн)) .lк
Требуемое сопротивление теплопередаче
где Dtн - нормативный теплоперепад между температурами воздуха помещения и внутренней поверхности ограждения (таблица Д2).
dк=(R0тp-(Rв+SRi+Rн)) .l к=(16675-(0115+058+00435)) .064=03м.
Найдем общее сопротивление теплопередачи:
Для этого определим сумму термических сопротивлений теплопроводности отдельных слоев.
R0=Rв++Rн=0115+527+00435=175(м2.0С)Вт
Сравним полученное с требуемым
Определим степень массивности ограждения
С учетом полученной толщины расчетного слоя ограждения следует определить степень массивности ограждения по величине коэффициента инерции.
где Si – коэффициент теплоусвоения материала соответствующих слоев ограждения Вт(м2. 0С) (приложение А).
Ограждения считаются при Д 7- средней массивности.
Определим площади стен
Примем васоту потолков H=2800 мм=28м;
Размер проёма окна 1400×1200 мм;
Площадь проёма окна А=1400×1200=1680000мм2=168 м2;
Размер дверного проёма 1800×1000 мм;
Площадь дверного проёма А=1800×1000=1800000мм2=18 м2.
Рисунок 4.2 Схема стен дома
Аокн=5×168+07×07=889 м2;
Аоб=28(123+73+58+3+35+35+35+73)=12936 м2;
Суммарная площадь стен:
Аст=Аоб-Аокн-Адв=12936-889-54=11507 м2;
Определим основные потери через стены:
1.2 Определим основные потери теплоты через потолок
Примем потолок состоящий из 5 слоёв:
Рисунок 4.3 Схема разбивки потолка на слои
-Железобетон =200 мм =192 Вт(м×0С) S=1798 Вт(м2×0С)
– Рубероид =3мм =017 Вт(м×0С) S=822Вт(м2×0С)
-Засыпка =0047 Вт(м×0С) S=0086 Вт(м2×0С)
Определим требуемое сопротивление теплопередаче
Dtн=3 для покрытий и чердачных перекрытий
Определим толщину основного слоя:
dз=(R0тp-(Rв+SRi+Rн)).lз=(16675-(0115+00030.17+02192+00435)). .021=03 м
R0=Rв++Rн=0115+03021+0003017+02192+00435=172 (м2.0С)Вт
Ограждения считаются при Д ≤7-средне массивным.
Основные потери через потолок будут равны:
1.3 Определим основные потери теплоты через полы
Потери теплоты через полы расположенные на грунте или на лагах определяются по зонам-полосам шириной 2м параллельным наружным стенам.
где R1=215 (м2.К)Вт; R2=43(м2.К)Вт; R3=86(м2.К)Вт; R4=142(м2.К)Вт-
термические сопротивления отдельных зон неутепленного пола;
A1А2А3А4 – площади соответственно 1234 зон полос м2;
tв- tн.р. - расчетная разность температур 0С.
Рисунок 4.4 Схема разбивки пола на зоны прямоугольного помещения
Определим площадь по зонам:
Примем полы состоящие из 3 слоёв:
Рисунок 4.5 Схема разбивки пола на слои
– Доска (сосна вдоль волокон )
=50мм =017 Вт(м×0С).
Сопротивление теплопередачи утепленных полов расположенных на грунте определяется так же для каждой зоны по формуле:
где - сумма термических сопротивлений утепляющих слоев (м2 ×К)Вт
Определим сумму термических сопротивлений утепляющих слоёв:
Утепляющими слоями считаются слои из материалов имеющих теплопроводность l116 Вт(м× К).
Сопротивление теплопередаче полов расположенных на лагах
Так как у нас полы расположены на лагах:
Основные потери теплоты через пол будут равны:
1.4 Определим добавочные потери теплоты
Определяем потери через окна и двери:
R0=038 (м2 ×К)Вт-окна двойные переплёты спаренные;
R0=0215 (м2 ×К)Вт-наружные двери;
Добавочные тепловые потери через наружные ограждения двери и окна зависят от различных факторов и их значения исчисляют в долях от основных потерь (Фдоб.=Ф).
Величина добавочных потерь приводится в приложении Д (Таблица Д1).
Для помещений в зданиях любого назначения для наружных вертикальных и наклонных (вертикальная проекция) стен дверей и окон:
- обращенных на север восток сев.-восток сев.-зап.
- обращенных на юго-восток запад
Определим добавочные потери через каждую стену:
Ф2=Ф1=Фст+Фдв+Фок=38137+14567+13560=66273 Вт;
Определим суммарные добавочные потери через стены:
Добавочные потери теплоты на нагревание наружного воздуха инфильтрующегося через притворы окон дверей и ворот
Финф.=Vt.r .Ср. (tв-tн.в.) .А36
где Vt-нормативный воздухообмен 3м3ч на 1м2 жилой площади;
r =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 0С.
Ап=57 м2 (по заданию)
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 кухонь.
Найдём сумму всех потерь:
РАСЧЕТ ПЛОЩАДИ ПОВЕРХНОСТИ НАГРЕВА
И ПОДБОР НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ
Для жилого здания в качестве отопительного прибора выбираем чугунный радиатор. Требуемую площадь поверхности нагрева (м2) приборов определим по формуле
где Фогр - Фтр - теплоотдача нагревательных приборов Вт;
Фтр - теплоотдача трубопроводов находящихся в одном помещении с нагревательными приборами Вт;
Кпр - коэффициент теплопередачи прибор;
Для чугунного радиатора М-140 Кпр=96 Вт(м20С) (таб. 1.4захаров)
tпр - средняя температура теплоносителя в приборе
tпр = (95+70)2 = 8250С;
b - поправочный коэффициент учитывающий способ установки нагревтельного прибора.
При свободной установки у стены или в нише глубиной до 130 мм b1=1 (с.12 1).
b2 - поправочный коэффициент учитывающий остывание воды в приборах. При открытой прокладке трубопроводов b2=1.При естественной циркуляции в связи с увеличением остывания воды в трубопроводах значения b2 должны умножаться на коэффициент 104.
Тепловой поток отдаваемый помещению открыто проложенным еизолированным трубопроводом определяют по формуле
где - площадь наружной поверхности трубы м2;
Ктр - коэффициент теплопередачи трубы Вт(м20С)
Ктр=116 Вт(м20С) ( таблица 1.41);
tтр - средняя температура теплоносителя в трубопроводе;
- коэффициент равный для подающей линии расположенной под потолком - 025; для вертикальных стояков - 05 для обратной линии расположенной под полом - 075; для подводок к нагревательным приборам - 1.
Необходимое число секций чугунных радиаторов доля рассчитываемого помещения определяют по формуле
где Ас - площадь поверхности нагрева одной секции
Ас = 0254 м2 ( таблица 1.4 1)
Установочное число секций определяется по формуле
где b3 - поправочный коэффициент учитывающий изменения коэффициента теплопередачи в зависимости от числа секций (с.141).
Определим число секций в каждом помещении:
Для этого сперва определим длины труб:
м – длина стояков от котла к подающей линии под потолком;
м – длина магистрали;
На каждый радиатор необходимо 2 отводка
м м – длина отводков;
У нас 8 батарей на каждую по 2 отводка таким образом общая длина м.
Теперь определим диаметры труб и коэффициент теплопередачи :
Внутренний диаметр подающей линии под потолком мм наружный мм; Вт(м20С);
Внутренний диаметр магистрали мм наружний мм; Вт(м20С);
Внутренний диаметр отводка мм наружний мм.
Определим площадь поверхности трубы:
м2 –магистрального трубопровода;
Теперь определим теплоотдачу трубопроводов:
Для подающего стояка:
Для магистрального трубопровода:
Определим суммарную теплоотдачу трубопроводов:
Устанавливаем радиаторы по 8 секций в каждом.
РАСЧЕТ ТРУБОПРОВОДОВ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ
Определим теплоотдачу одной секции радиатора. Суммарный поток через ограждения конструкции. Общее количество секций во всех помещениях n = 34
Расчет циркуляционного кольца. На аксонометрической схеме системы отопления в кружках обозначаем номера расчетного участков этого кольца справа в числителе указываем их тепловые нагрузки (Вт) а в знаменателе длины участков (м). Далее заполняем таблицу 4.1. При расчете будем исходить из средней потери давления 100кПа на 1 м трубопровода.
Циркуляционные кольца:
Общая длина трубопроводов Sl=401 м.
Располагаемое циркуляционное давление: Па.
Средняя потеря давления на трение:
Для определения тепловой нагрузки первого циркуляционного кольца умножим теплоотдачу одной секции на число секции в участке. Заполняем графу 2.
Для каждого участка определим расход теплоносителя
где Dt = 95 - 70 = 250С расчетный температурный период теплоносителя в системе отопления.
Заполняем графы 1-4 таблицы 6.1.
Далее пользуясь номограммой ( рис. 5 1 ) определяем диаметры труб скорость движения воды и фактическое значение R для каждого участка. Заполняем графы 567 и 8.
Пользуясь приложением 41 подсчитываем суммы коэффициентов в местных сопротивлениях на каждом участке и заполняем графу 9.
Далее по приложению 51определяем значения динамического давления в зависимости от скорости потока и определяем значения потерь давления в местных сопротивлениях Z и заносим в графу 10
где Pg - динамичное давление потока.
Определив общие потери давления на участках ( графа 11) находим суммарную потерю давления в рассчитываемом кольце
запас давления определяем по формуле
[( Р - ( SR*l + Z )) Р] * 100 ≤10% (4.3)
(( 4010- 3648 ) 4010) * 100 = 9%≤10%
условие соблюдается.
Бланк расчета трубопроводов системы отопления.
Расход теплоно-сителя Q кгч
РАСЧЕТ ВЫТЯЖНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ
В кухнях ванных комнатах уборных и совмещенных санузлах жилых зданий устанавливают вентиляцию.
1 Расчёт системы вентиляции кухниуборной и ванной :
Определим необходимый воздухообмен:
где К- кратность воздухообмена ч-1;
К=25 ч-1 – для ванной и уборной;
Vn-объем помещения м3.
где А – площадь помещения м2;
h – высота помещения м h=28 м.
м3 - объем уборной и ванной;
м3ч – воздухообмен в уборной;
м3ч – воздухообмен в кухни;
Определим размеры воздуховодов:
где u - скорость движения воздуха мс. При естественной в вытяжной шахте u=10 15мс;
Уборной и ванной комнаты:
Исходя из площади поперечного сечения определим размеры вентиляционных шахт:
Уборной и ванной комнаты:м
Определим плотность воздуха в помещении:
где t=25 C – температура воздуха в помещении 3;
Определим напор воздуха:
Уборной и ванная комнаты:
Определим потери напор на местных сопротивлениях воздуха:
где – сумма местных сопротивлений.
- поворот шахты α=90;
- выход из цилиндрической насадки в атмосферу;
- вход в воздуховод заделанный в стену заподлицо
Определим полное давление:
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Захаров А.А. Практикум по применению теплоты и теплоснабжения в сельском хозяйстве. – М.: Колос 1995. – 176 с.: ил.
Методические указания и задания к курсовой работе по дисциплине "Теплотехника" по теме: "Проектирование систем отопления и вентиляции жилых общественных и производственных зданий" .
Методические указания к выполнению курсовой работы на тему: “Аэродинамический расчет воздухораспределительной сети”.
Захаров А.А. Применение тепла в сельском хозяйстве - 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Колос 1980. – 311 с. ил.
ВЫБОР ИСХОДНЫХ ДАННЫХ .. .6
ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДЕНИЙ ..7
РАСЧЕТ ПЛОЩАДИ ПОВЕРХНОСТИ НАГРЕВА И ПОДБОР НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ 16
РАСЧЕТ ТРУБОПРОВОДОВ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ 19 7 РАСЧЕТ ВЫТЯЖНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ 23
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК . 26

Чертеж теплуха.cdw

глиняный обыкновенный на
цементно-шлаковом растворе
АТД М 45.001.01.19.00 СЧ
Проектирование систем
отопления и вентиляции
Аксонометрическая схема системы
ванной и кухни (1:50)
Схема воздуховода системы
поризованная гипсоперлитовая
гидроизоляция(рубероид)
щебень из доменного шлака