Теплогазоснабжение (вариант 27)

приложения отоптельные приборы.doc

Отопительные приборы. Техническая характеристика отопительных приборов
Площадь нагревательной поверхности А м2
Номинальный тепловой поток Qн.у. Вт (ккалч)
Строительные размеры
Радиаторы чугунные секционные (ГОСТ 8690–75)
Радиаторы стальные панельные типа PCBI (ГОСТ 20335–74 и ТУ 401–11–171–87):
а) однорядные концевые и проходные (с индексом «п»)
б) двухрядные концевые
Радиаторы стальные панельные четырехходовые типа РСГ2 (ГОСТ 20335-74 и ТУ 21-26-220-78):
Конвектор настенный с кожухом «Универсал»: концевой (с индексом «к») и проходной (с индексом «п») (ГОСТ 20849–75* с изменением от 17 ноября 1986 г.)
Конвектор настенный с кожухом «Универсал-С»: концевой (с индексом «к») и проходной (с индексом «л») (ГОСТ 20849-75* с изменениями от 17ноября 1986 г.)
Конвекторы настенные с кожухом «Комфорт-20»: концевые (с индексом «к») и проходные (с индексом «в») (ГОСТ 20849-75* с изменением от 17ноября 198* г.)
Номинальный тепловой поток Qн.у. Вт (кквлч)
Конвекторы с кожухом напольные островные «Ритм» и «Ритм-1500» (ГОСТ 20849–75* с изменением от 17 ноября 1986 г.) (к – концевой; кв – концевой с патрубком для воздушного крана; п – проходной; у – угловая деталь; т.о – торцевая деталь с отверстием; т. г – торцевая деталь глухая)
Конвекторы «Ритм-1500»
Детали конвекторов «Ритм» и «Ритм-1500»
Конвекторы с кожухом высокие «KB» (ГОСТ 20849–73» с изменением от 17 ноября 1986 г. и ТУ 21–26–215–78)
Конвекторы настенные без кожуха «Аккорд» (ТУ 21-26-036-85):
а) однорядные концевые (с индексом «к») и проходные (с индексом «п»)
б) двухрядные концевые (синдексом «к»)
Конвекторы настенные без кожуха «Прогресс-15» (в обозначении Qнy заменено условной длиной):
б)однорядные удлиненные (составлены из двух конвекторов с зазором между ними 50 мм)
г) двухрядные удлиненные
Конвекторы настенные без кожуха «Прогресс-20» (в обозначении Qнy заменено условной длиной) (см. эскиз для конвектора «Прогресс-15»):
б) однорядные удлиненные (составлены из двух конвекторов с зазором между ними 50 мм)
Биметаллический (стальная труба с литыми алюминиевыми модульными секциями оребрения) отопительный прибор «Коралл» (ТУ 21–26–347–87). Прибор может иметь одинаковые по длине (L= =243 мм) и неодинаковые модульные секции. При разных модульных секциях в графе 2 указано число секций с меньшей длиной (L=123 мм) (индексы обозначений: с – настенный; н – напольный; к– концевой; п – проходной; 2В– двухрядный по высоте; 2Г – двухрядный по глубине):
а) однорядный настенный
б) двухрядный (по высоте) настенный концевой
в)двухрядный (по высоте) настенный проходной
г) двухрядный (по глубине) настенный концевой
д) двухрядный (по глубине) насыщенный проходной
е) двухрядный (по глубине) напольный концевой
ж) двухрядный (по глубине) напольный проходной
Трубы отопительные чугунные ребристые
Примечания: 1. В графе n1 для конвекторов «Универсал» и «Универсал-С» дан монтажный номер комплектации (на изделии наносится на крайней пластине нагревателя и внутренней стороне кожуха). Для приборов «Коралл» в этой графе указывается число секций L= 243 мм. Число секций L= 123 мм указывается в графе
Все отопительные приборы кроме радиаторов и ребристых труб рассчитаны на рабочее давление рра6 =10МПа (100кГссм2) при температуре теплоносителя tT = 150°С. Чугунные радиаторы МС-140 и МС-90 применяются при рра6 = =09МПа (90 кГссм2) остальные радиаторы и ребристые трубы – при р раб = 06 МПа (60кГссм2). Температура теплоносителя допускается: для стальных радиаторов и ребристых труб – tT = 150°С; для чугунных радиаторов – tT = =130°С (при термостойких прокладках по особому заказу tT = 150°С);
Конвекторы «Ритм» и «Ритм-1500» предназначены для групповой напольной установки в общественных зданиях. При соединении конвекторов под углом 90° применяется угловая деталь (КО20 У) для декорирования торцов - торцевые детали (КО20-ТО и КО20ТГ). Эти детали а также дюбели-винты для крепления к полу в комплект поставки не входят и поставляются по требованию;
Для конвекторов «Прогресс-15» и «Прогресс-20» значения Qny даны без учета калачей и патрубков;
Для конвекторов «Аккорд» и приборов «Коралл» масса дана с учетом кронштейнов крепления;
Применение радиаторов РСГ2 ограничивается системами отопления с гарантированным качеством теплоносителя и не допускается в системах присоединенных к открытым системам теплоснабжения и в помещениях с агрессивной средой;
Приборы отмеченные звездочкой в настоящее время не изготовляются.
Значения поправочного коэффициента Y учитывающего движение теплоносителя в приборе сверху вниз
Тепловой поток прибора Вт (ккалч)
Значения при расходе воды в подводке к прибору Gпр кгч
Радиаторы чугунные секционные и стальные панельные РСВ1
Конвекторы настенные «Аккорд» «Универсал» «Универсал С» и приборы типа «Коралл»
в двухрядном исполнении по высоте
Теплоотдача открыто проложенных трубопроводов (вертикальных – верхняя строка горизонтальных – нижняя) систем водяного отопления
Теплоотдача 1 м трубы Втм при tт – tв °С через 1 °С
Примечание. Теплоотдача труб принята: при dу до 50 мм включительно для труб легких и обыкновенных по ГОСТ 3262–75*; при dу свыше 50 мм – для труб стальных электросварных прямошовных по ГОСТ 10704–76*.

Методичка отоп. приб..doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОУ ВПО ЧЕРЕПОВЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра промышленной теплоэнергетики
ОТОПИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К КУРСОВОМУ И ДИПЛОМНОМУ
Учебно-методическое пособие
Специальность: 140104 Промышленная теплоэнергетика
Отопительные приборы: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию: Учеб.-метод. пособие. – Череповец: ГОУ ВПО ЧГУ 2006. – 59 с.
Рассмотрено на заседании кафедры промышленной теплоэнергетики протокол №8 от 18.04.06.
Составители: Е.Л. Никонова – канд. техн. наук доцент Н.В. Телин– д-р техн. наук профессор
Рецензенты: Н.Н. Синицын – д-р техн. наук проф. (ГОУ ВПО ЧГУ); И.В. Дорошенко – канд. техн. наук доцент (ГОУ ВПО ЧГУ)
Научный редактор: Н.Н. Синицын – д-р техн. наук профессор
© Е.Л. Никонова Н.В. Телин 2006
© ГОУ ВПО Череповецкий государст-
венный университет 2006
Данное учебно-методическое пособие предназначено для курсового и дипломного проектирования студентов специальностей 140104 – «Промышленная теплоэнергетика» 270102 – «Промышленное и гражданское строительство» 270106 – «Производство строительных материалов и конструкций» 270115 – «Экспертиза и управление недвижимостью».
Пособие содержит весь необходимый материал для расчета подбора отопительных приборов для жилых общественных и производственных зданий.
Виды отопительных приборов
Отопительные приборы систем центрального отопления делятся:
–на радиационные (потолочные отопительные панели);
–на конвективно-радиационные с гладкой поверхностью (радиаторы секционные и панельные гладкотрубные приборы);
–на конвективные с ребристой нагревательной поверхностью (конвекторы с кожухом и без кожуха ребристые трубы).
По высоте отопительные приборы подразделяют:
–на высокие (высотой более 650 мм)
–на средние (400—650 мм)
–на низкие (200—400 мм)
–на плинтусные (до 200 мм включительно).
По глубине приборы бывают:
–малой глубины (до 120 мм включительно)
–средней глубины (более 120 до 200 мм)
–большой глубины (более 200 мм).
Выбор и размещение отопительных приборов
При выборе вида отопительных приборов следует прежде всего учитывать давление в системе качество теплоносителя (например стальные панельные радиаторы могут применяться только в системах водяного отопления с химически подготовленной деаэрированной водой) а также состав воздушной среды помещений (стальные приборы без защитного покрытия нельзя применять при наличии в воздухе помещений веществ агрессивных по отношению к металлу).
Принимают также во внимание назначение и архитектурно-технологическую планировку здания особенности теплового режима помещений места и длительность пребывания в них людей.
При повышенных санитарно-гигиенических а также противопожарных и противовзрывных требованиях выбирают приборы с гладкой поверхностью – радиаторы панельные бетонные или стальные и гладкотрубные приборы (при обосновании).
При длительном пребывании людей в обычных условиях применяют приборы конвективно-радиационного и конвективного вида (не более двух видов приборов для всего здания или сооружения). В производственных зданиях чаще используют приборы обеспечивающие повышенную тепловую плотность по длине (радиаторы секционные несколько ребристых труб друг над другом); в административно-бытовых зданиях – конвекторы без кожуха; в гражданских – радиаторы и конвекторы с кожухом. В помещениях предназначенных для кратковременного пребывания людей предпочтение отдается приборам с высокими технико-экономическими показателями.
Отопительные приборы должны обеспечивать равномерное обогревание помещений. Наиболее равномерно помещения нагревают напольные и потолочные отопительные панели. Вертикальные приборы размещают прежде всего под световыми проемами причем желательно чтобы под окнами длина приборов составляла не менее 50% длины проемов (как правило не меньше 75% в больницах детских дошкольных учреждениях школах домах престарелых и инвалидов); под витринами и витражами приборы располагают по всей их длине.
При размещении приборов под окнами вертикальные оси оконного проема и прибора совмещают (допустимое отклонение– не более 50 мм). В жилых зданиях гостиницах общежитиях административно-бытовых зданиях приборы могут быть смещены от оси проемов.
Отопительные приборы (при невозможности размещения их под окнами или у наружных стен) могут быть установлены у внутренних стен. Для ориентировки при размещении приборов используются данные о номинальном тепловом потоке и длине приборов (см. прил. 1).
Вертикальные отопительные приборы следует размещать по возможности ближе к полу помещений (минимальное расстояние от низа прибора до поверхности пола 60 мм) (рис. 1).
В помещениях высотой более 6 м со световыми проемами наверху часть приборов (от 14 до 13 общей площади) располагают в верхней зоне (при использовании высоких конвекторов с кожухом достаточна установка их только в рабочей или обслуживаемой зоне помещения).
В лестничных клетках многоэтажных зданий (до 12 этажей) с наружными входами отопительные приборы располагают в нижней их части рядом с входными дверями применяя высокие конвекторы. В малоэтажных зданиях используют отопительные приборы того же типа который принят для отопления основных помещений. Эти приборы размещают на первом этаже при входе (а также в подвальной части лестничной клетки если она имеется); отдельные приборы могут быть перенесены на промежуточную лестничную площадку между первым и вторым этажами.
Установка отопительных приборов во входных тамбурах с наружными дверями не допустима; приборы могут быть помещены во внутренних тамбурах (при тройных входных дверях с двумя тамбурами между ними).
Рис. 1. Схема установки отопительных приборов у пола помещений: а – радиаторов во всех помещениях; б – радиаторов в помещениях лечебно-профилактических санаторно-курортных детских учреждений; в – конвекторов с кожухом (h – высота кожуха); г – конвекторов без кожуха плинтусных
Отопительные приборы размещают так чтобы были обеспечены их осмотр очистка и ремонт. Если применяется ограждение (экран) или декорирование приборов кроме конвекторов с кожухом (по технологическим противопожарным противовзрывным или архитектурным требованиям) то уменьшение номинального теплового потока укрытых приборов допустимо не более чем на 10% (в жилых зданиях приборы не укрывают).
Присоединение труб к отопительным приборам может быть с одной стороны (одностороннее) и с противоположных сторон (разностороннее). При разностороннем присоединении возрастает теплопередача приборов однако конструктивно рациональнее делать одностороннее присоединение труб (разносторонне присоединяют радиаторы при числе секций более 20 а также при числе приборов «на сцепке» более одного).
Тепловой поток вертикальных приборов зависит от расположения мест подачи и отвода из них теплоносителя (воды). Теплопередача возрастает при подаче воды в верхнюю часть и отводе воды из нижней части прибора (направление движения сверху- вниз) и понижается при направлении движения снизу- вверх. При установке отопительных приборов в несколько ярусов по высоте (радиаторов конвекторов гладких труб или ребристых труб) рекомендуется обеспечивать последовательное движение теплоносителя сверху вниз (из верхнего яруса в нижние).
Теплопередача отопительных приборов
Теплопередача отопительного прибора Qпр.д Вт(ккалч) пропорциональна тепловому потоку приведенному к расчетным условиям по его действительной площади нагреватель ной поверхности:
где 70 – номинальный температурный напор °С; Kн.у – номинальный условный коэффициент теплопередачи отопительного прибора Вт(м2× К) (см. табл. 7); А – площадь наружной нагревательной поверхности прибора (см. прил. 1) м2; Qн.у – номинальный условный тепловой поток прибора Вт предназначенный для выбора типоразмера прибора; значения Qн.у приведены в прил. 1; jк – комплексный коэффициент приведения Qн.у к расчетным условиям определяемый по формулам:
при теплоносителе паре
Временно до уточнения коэффициент jк полученный по формуле (2) следует принимать с поправочным коэффициентом равным 103 для чугунных секционных радиаторов и 106 – для ребристых труб;
при теплоносителе воде
tк – разность температуры насыщенного пара tнас и температуры окружающего воздуха tв °С:
Dtср – разность средней температуры воды tср в приборе и температуры окружающего воздуха tв °С:
где tвх и tвых – температура воды входящей в прибор и выходящей из него °С; Gпр – расход воды в приборе (для конвекторов – расход воды в одной трубе конвектора) кгч; b – коэффициент учета атмосферного давления в данной местности (см. табл. 1); y– коэффициент учета направления движения теплоносителя воды в приборе снизу вверх (штуцеры прибора расположены в вертикальной плоскости) (см. прил. 2):
где а = 0006 – для чугунных секционных и стальных панельных радиаторов типа РСВ1; а = 0002 – для конвекторов настенных типа «Универсал» «Аккорд» и прибора «Коралл» в двухрядном исполнении по высоте; для остальных приборов y=1; n p c – экспериментальные коэффициенты (см. табл. 2).
Значения коэффициента b учета расчетного атмосферного давления
для отопительных приборов
Тип отопительного прибора
Значения b при атмосферном давлении гПа (мм рт. ст.)
Радиатор панельный стальной односторонний
Радиатор двухрядный и секционный чугунный
Конвектор без кожуха труба ребристая прибор «Коралл»
Значения показателей n p c для определения теплового потока
отопительных приборов
отопительного прибора
Направление движения
Расход теплоносителя G кгч
Радиатор чугунный секционный и стальной панельный однорядный и двухрядный типа РСВ1
Конвектор настенный с кожухом типа «Комфорт-20» и конвектор напольный с кожухом типов «Ритм» «Ритм-1500»
Конвектор напольный высокий типа «КВ»
Конвекторы настенные с кожухом типов «Универсал» «Универсал С»
Конвектор настенный без кожуха типа «Аккорд» однорядный и двухрядный
Радиатор стальной панельный типа РСГ2 однорядный
Конвектор отопительный типа «Прогресс 15к»
То же «Прогресс 20к»
Труба отопительная чугунная
Прибор отопительный биметаллический литой типа «Коралл»
Труба отопительная стальная
Расчетная температура теплоносителя воды
в отопительных приборах
Средняя температура воды в отопительном приборе с тепловой нагрузкой Вт (ккалч) присоединенном к стояку (или горизонтальной ветви):
однотрубной системы отопления
двухтрубной системы отопления
где tг и to – расчетная температура горячей и обратной воды в системе °С; – суммарное понижение температуры воды °С на участках подающей магистрали от начала системы до рассматриваемого стояка (или горизонтальной ветви):
где q Gуч – расход воды на участке кгч; Qп – тепловая нагрузка прибора за вычетом теплоотдачи транзитных труб [см. формулу (13)] проложенных в помещении стояка (ветви) и подводок к которым непосредственно присоединен прибор Вт (ккалч); с – удельная массовая теплоемкость воды равная 4187 Дж(кг × К) [10 ккал(кг × °С)]; Gст – расход воды в стояке (ветви) кгч по данным гидравлического расчета системы отопления; для стояков (ветвей) однотрубных систем отопления с отопительными приборами коэффициент местного сопротивления которых зависит от их размера (например с конвекторами) расход воды определяют дважды: сначала как предварительный (при этом допускается принимать на 1° меньше расчетной разности температуры теплоносителя в системе отопления) для выбора ориентировочного размера приборов затем как окончательный для внесения поправок в размер приборов.
Понижение температуры воды на 10 м изолированной подающей магистрали насосной системы отопления ориентировочно составляет:
Значение коэффициента затекания воды α в приборных узлах
с радиаторами секционными и панельными типа РСВ1
Присоединение приборов к стояку
Подводка с замыкающим участком
С трехходовым краном КРТ
С проходным краном КРП
* При подводках с утками.
Значение коэффициента 1
Шаг номенклатурного ряда отопительных приборов Вт (ккалч)
Примечание. Для отопительных приборов помещения с номинальным потоком более 23 кВт (1978 ккалч) следует принимать вместо 1 коэффициент
Значение коэффициента 2
Значение 2 при установке прибора
у наружной стены в том числе под световым проемом
у остекления светового проема
В формуле (8) – суммарное понижение температуры воды на участках подающего стояка от магистрали до рассчитываемого прибора °С вычисляется по формуле
где qв. значения qв. lуч.
Gуч. i – расход воды на i-м участке подающего стояка кгч.
Величину допускается определять ориентировочно исходя из средних значений расхода воды и диаметра труб подающего стояка.
Формулу (7) применительно к вертикальным однотрубным стоякам в жилых и общественных зданиях заменяют формулой
где – сумма дополнительной теплоотдачи труб и приборов до рассматриваемого помещения Вт (ккалч) (по данным управления Моспроект-1 для одного этажестояка открыто проложенного = 115 Вт (100 ккалч) скрытого в борозде наружной стены – = 230 Вт (200 ккалч) изолированного в борозде – = 175 Вт (150 ккалч).
Тепловой расчет приборов
Требуемый номинальный тепловой поток Qн. т Вт (ккалч) для выбора типоразмера отопительного прибора (см. прил. 1) определяют по формуле
где Qпр – необходимая теплопередача прибора в рассматриваемое помещение.
где Qтр – теплоотдача открыто проложенных в пределах помещения труб стояка (ветви) и подводок к которым непосредственно присоединен прибор
где qв и qг – теплоотдача 1 м вертикальных и горизонтальных труб Втм [ккал(ч · м)]; для неизолированных труб принимается по прил. 3 исходя из диаметра и положения труб а также разности температуры теплоносителя при входе его в рассматриваемое помещение tт и температуры воздуха в помещении tв; lв и lг – длина вертикальных и горизонтальных труб в пределах помещения м.
Тепловой поток выбранного прибора не должен уменьшаться более чем на 5% или на 60 Вт (52 ккалч) по сравнению с Qпр поэтому прибор выбирают по величине Qн.т (см. прил. 4) полученной исходя из значения Qпр уменьшенного на 5% при Qпр ≤ ≤1200Вт (1032 ккалч) или на 60 Вт (52 ккалч) при Qпр > 1200 Вт (1032 ккалч).
Приведенные формулы действительны при открытой установке неокрашенных приборов у наружных ограждений помещений.
На теплоотдачу отопительного прибора влияют конструкция декоративного ограждения состав и цвет красителя. Окраска заметно изменяет теплоотдачу приборов с гладкой поверхностью (см.табл. 6) и практически не влияет на теплоотдачу приборов с ребристой поверхностью.
Минимально допустимое число секций чугунного радиатора определяют по формуле
где Qн.у – номинальный условный тепловой поток одной секции радиатора Вт (ккалч) (см. прил. 1); 4 – коэффициент учета способа установки радиатора (см. табл. 8); при открытой установке 4 = 1; 3 – коэффициент учета числа секций в приборе для радиатора типа МС-140 принимаемый равным:
Число секции в приборе
Влияние окраски поверхности на теплоотдачу отопительного прибора
Состав и цвет окраски
Изменение теплоотдачи прибора %
Терракотовая краска растворенная в бензине (матовая поверхность)
То же на натуральной олифе (блестящая поверхность)
Алюминиевая краска растворенная в нитролаке
Для радиаторов остальных типов определяют по формуле
где N – число секций радиатора.
Типоразмер прибора можно определить также по значению требуемой площади нагревательной поверхности (см. прил. 1).
Требуемую площадь наружной нагревательной поверхности прибора Апр м2 независимо от вида теплоносителя находят из формулы
исходя из номинального условного коэффициента теплопередачи прибора (см. табл. 7).
Значение номинального условного коэффициента теплоотдачи
Радиатор чугунный секционный:
Конвектор с кожухом:
* Данные соответствуют шагу пластин 12 мм.
Значение коэффициента b4 учитывающего способ установки
Способ установки прибора
У стены без ниши и перекрыт доской в виде полки
У стены без ниши и закрыт деревянным шкафом со щелями в его передней стенке у пола и в верхней доске
То же но с щелями в верхней части передней доски:
У стены без ниши и закрыт шкафом: в верхней доске шкафа прорезана щель Б ширина которой не менее глубины прибора. Спереди шкаф закрыт деревянной решеткой не доходящей до пола на расстояние А (не менее 100 мм)
У стены без ниши и закрыт экраном не доходящим до пола на расстояние 08А
Регулирование теплопередачи отопительных приборов
В системах водяного отопления применяется качественное и количественное регулирование: качественное – центральное (на тепловой станции) групповое (в центральном тепловом пункте) и местное (в тепловом пункте здания); количественное (кроме указанных мест) – индивидуальное у каждого отопительного прибора.
При местном регулировании повышению тепловой устойчивости системы способствует сокращение количества циркулирующей воды по мере понижения температуры воды подаваемой в систему. Тепловая устойчивость системы водяного отопления здания обеспечивается при проведении автоматического пофасадного качественно-количественного регулирования: качественного – по изменению температуры наружного воздуха и скорости ветра качественного и количественного – по отклонению температуры в воздухе в характерных помещениях.
В системах парового отопления применяется количественное регулирование.
Индивидуальное количественное регулирование может быть ручным и автоматическим. Автоматическое регулирование предусматривается в соответствии с требованиями главы СНиП «Отопление вентиляция и кондиционирование воздуха». Для ручного регулирования при паровом отоплении применяют вентили с золотником без прокладки; при водяном отоплении – регулирующие краны. Вентили и краны КРП и КРТ с пониженным гидравлическим сопротивлением используют в однотрубных системах краны с повышенным гидравлическим сопротивлением (двойного регулирования КРД проходные КРП с дросселирующим устройством «Термис» и пр.) – в двухтрубных. Конвекторы типа КН («Комфорт-20» «Универсал») имеют регулирующие воздушные клапаны; в однотрубных системах такие конвекторы устанавливают без регулирующих кранов в двухтрубных – с кранами КРД.
При прерывистом отоплении обеспечивается общее отключение отопительных приборов помещений с переменным тепловым режимом.
Для автоматического регулирования служат регуляторы прямого и косвенного действия. Их гидравлическое сопротивление должно быть пониженным в однотрубных и повышенным в двухтрубных системах.
Установка отопительных приборов
Расстояния от строительных конструкций зданий до отопительных приборов и между приборами следует принимать в соответствии с нормативными.
Приборы с теплоносителем при температуре выше 105°С необходимо размещать на расстоянии не менее 100 мм от сгораемых элементов зданий. При размещении приборов следует учитывать возможность прокладки подводок к ним по прямой линии.
В помещениях категорий А Б и В не допускается размещать отопительные приборы в нишах за исключением лестничных клеток где выступы приборов не должны сокращать необходимую ширину проходов.
При смещенной установке отопительного прибора от оси светового проема стояк располагают на расстоянии (150 ± 50) мм от откоса проема а длину подводки принимают равной 360–400 мм при трубах диаметром Dу = 15–20 мм и 500 мм – при трубах Dу=25 мм.
Устанавливают отопительные приборы на кронштейнах болтах или металлических подставках. Для возможности регулирования теплопередачи отопительные приборы без воздушного клапана соединяют «на сцепке» в пределах одного помещения за исключением вспомогательных помещений (коридоров кладовых и т. п. а также кухонь жилых зданий) где допускается присоединять приборы на сцепке к приборам соседних помещений. Диаметр соединительных труб сцепки принимают по диаметру отверстий в приборах длина сцепки не должна превышать 15 м. Число приборов соединяемых на сцепке при односторонней подводке к приборам от однотрубных и двухтрубных стояков должно быть не более двух.
Разносторонняя подводка труб к радиаторам от двухтрубных стояков рекомендуется при числе секций более 25 или при установке более двух приборов соединенных на сцепке.
Внутренние санитарно-технические устройства: В 3 ч. Ч. 1. Отопление В.Н. Богословский Б.А. Крупнов А.Н. Сканави и др.; Под ред. И.Г. Староверова и Ю.И. Шиллера. – 4-е изд. перераб. и доп. – М.: Стройиздат 1990. – 344 с.: ил.
Виды отопительных приборов 3
Выбор и размещение отопительных приборов4
Теплопередача отопительных приборов7
Расчетная температура теплоносителя воды в отопительных прибо-
Тепловой расчет приборов16
Регулирование теплопередачи отопительных приборов19
Установка отопительных приборов20
Редактор Н.А. Бачурина
Компьютерная верстка Н.А. Бачуриной
Лицензия А № 165724 от 11 апреля 2006 г.
Подписано в печать 08.12.06. Тираж 25 экз.
Уч.-изд. л. 368. Формат 6084116. Усл. печ. л. 349.
Гарнитура «Таймс». Заказ .
2600 г. Череповец пр. Луначарского 5
ГОУ ВПО Череповецкий государственный университет

ТЕПЛОВЫЕ ПОТЕРИ.doc

Расчет основных потерь теплоты первого этажа.
Характеристика ограждений
Расчет основных потерь теплоты последнего этажа.

курсач.doc

Министерство образования и науки РФ
Федеральное агентство по образованию
ГОУ ВПО ЧЕРЕПОВЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра промышленной теплоэнергетики
по «Теплогазоснабжению и вентиляции»
Принял преподаватель:
Вследствие особенностей климата на большей части территории страны человек проводит в закрытых помещениях до 80% времени. Для создания нормальных условий его жизнедеятельности необходимо поддерживать в этих помещениях строго определенный тепловой режим.
Тепловой режим в помещении обеспечиваемый системой отопления вентиляции и кондиционирования воздуха определяется в первую очередь теплотехническими и теплофизическими свойствами ограждающих конструкций. B связи с этим высокие требования предъявляются к выбору конструкции наружных ограждений защищающих помещения от сложных климатических воздействий: резкого переохлаждения или перегрева увлажнения промерзания и оттаивания паро - и воздухопроницания.
Теплотехническая оценка ограждения и выбор средств поддержания требуемого теплового режима необходимо учитывать основы современных методик расчета регламентируемых в частности действующими СНиП II-3-79* СНиП 2.04.05-91* СНиП 2.01.01-82 и другими нормативными документами.
Ограждающие конструкции с высокоэффективными теплоизоляционными свойствами обеспечивают выбор экономически обоснованных систем отопления зданий на основе определения оптимальных теплопотерь и тепловой нагрузки отопительных установок. Такой подход позволяет оптимизировать выбор оборудования и конструктивное исполнение систем отопления (выбор обоснованных диаметров труб и площадей поверхностей нагрева отопительных приборов).
Отопительные устройства являются важнейшими в комплексе отопительно-вентиляционных сооружений. Отопление поддерживает в помещении на определенном уровне температуру воздуха и внутренней поверхности ограждающих конструкций. В помещении обеспечивается - оптимальная температурная обстановка благоприятная для жизни и деятельности людей в холодное время года.
Отопление - один из видов инженерного (технологического) оборудования здания и кроме того является отраслью строительной техники. Монтаж стационарной установки отопления производится в процессе возведения здания ее элементы увязываются со строительными конструкциями и сочетаются с интерьером помещений.
Требования предъявляемые к системам вентиляции и отопления подразделяются на санитарно-гигиенические технико-экономические строительно-архитектурные и эксплутационные. Санитарно-технические требования имеют целью обеспечение в помещениях микроклимата и метеорологических условий благоприятных для здоровья и труда человека. Технико-экономические сводятся к тому чтобы обеспечить оптимальную характеристику систем.
Строительно-архитектурные требования предусматривают увязку систем вентиляции и отопления со строительными конструкциями и архитектурной композицией помещений а также сохранность строительных конструкций в течение всего срока эксплуатации здания. Эксплутационные требования заключаются в том чтобы обеспечить удобное регулирование систем удобство и простоту ремонта и т.п.
Целью курсовой работы является проектирование системы отопления для поддержания необходимого теплового режима здания. В ходе работы нужно произвести теплотехнический расчет ограждений гидравлический расчет системы отопления расчет отопительных приборов и регулирующего клапана определить тепловую мощность системы отопления и подобрать оборудование теплового пункта. Графическая часть курсовой работы содержит: план типового этажа здания (М 1:100) план подвала (М 1:100) аксонометрическую схему системы отопления (М 1:100) и принципиальную схему расчета теплового пункта.
Теплотехнический расчет наружных ограждений.
1.Выбор расчетных параметров наружного и внутреннего воздуха.
Внутренние метеорологические параметры:
Средние расчетные температуры:
Для жилой комнаты tвн= +18 оС
Для кухни tвн= +16 оС
Для санузлов tвн= +25 оС
Для лестничной клетки tвн= +16 оС
Наружные метеорологические параметры:
Наиболее холодной пятидневки tн.о. = -25 оС
Отопительного периода tо.п. = -32 оС
Продолжительность отопительного периода nо= 205 сут.
2.Определение сопротивлений теплопередаче наружных ограждений.
Задача состоит в том чтобы определить требуемое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции R0тр м2*0СВт в соответствии с требованиями СНиП II-3-79* найти толщину слоя утеплителя при вычисленном требуемом сопротивлении теплопередаче найти фактическое значение приведённого термического сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции и коэффициента теплопередачи Втм2С.
Сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции R0 должно быть больше или равно требуемому значению R0тр.
Требуемое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции R0тр определяется по большей из двух величин:
Rсгтр- требуемое сопротивление по санитарно гигиеническим нормам;
Rэнтр - требуемое сопротивление по энергосбережению.
Rсгтр м2*0СВт определяется по формуле СНиП II-3-79*
где tвн- характерная температура отапливаемого помещения 0С принимаемая в соответствии с заданием tвн=18 0С.
tн.о -расчётная температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки 0С которая принимается по СНиП 2.01.01.- 82.
n - коэффициент принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху принимаемый по табл. 3* СНиП ll-3-79*.
n =1.0- для наружных стен и наружных перекрытий;
n =0.9- для чердачного перекрытия;
n =0.6- для перекрытий над не отапливаемым подвалом.
Dtн - нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции 0С принимаемый по табл.2* СНиП II-3-79*.
Dtн =4 0С- для наружных стен и наружных перекрытий;
Dtн =3 0С- для чердачного перекрытия;
Dtн =2 0С- для перекрытий над не отапливаемым подвалом;
aв- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции Вт( м2*0С) определяемый по формуле:
с- коэффициент зависящий от единицы измерения тепловой мощности т.к мы считаем тепловую мощность в ватах то принимаем с=1.163 Вт.
aв = 87 Вт( м2*0С);
Rсгтр для наружной стены:
Rсгтр для чердачного перекрытия:
Rсгтр для перекрытий над не отапливаемым подвалом:
Далее определяем приведённое сопротивление теплопередаче по условиям энергосбережения. Для этого определяют ГСОП - градусо-сутки отопительного периода по формуле:
ГСОП = (tвн – tоп)n0
где tоп - средняя температура периода со средней суточной температурой воздуха 80С; по СНиП 2.01.01.- 82 tоп= -260С
n0- определяемая как продолжительность периода сут со среднесуточной температурой наружного воздуха 80С по СНиП 2.01.01.- 82 n0= 205 сут.
ГСОП = (18 + 26)205=4346
Используя метод интерполяции определяем приведённое сопротивление теплопередаче Rэнтр м2*0СВт пользуясь таблицей:
Сопротивление теплопередачи по условию энергосбережения
чердачные перекрытия
Требуемое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции для стены:
Требуемое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции для чердачного перекрытия:
Требуемое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции для окон и дверей:
Определяем теплопередачу ограждающих конструкций R0тр по большей из двух величин Rсгтр и Rэнтр:
Для стен R0тр =2.92 м2*0СВт
Для чердачного перекрытия R0тр =3.86 м2*0СВт
Для перекрытий над не отапливаемым подвалом R0тр =3.86 м2*0СВт
Для окон и дверей R0тр =0.48 м2*0СВт.
Суммарное сопротивление наружной стены R0 м2*0СВт определяется как сумма термических сопротивлений слоёв и сопротивлений теплоотдаче внутренней Rв и наружной Rн поверхностей по формуле:
aн - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции равный 23 Вт( м2*0С) принимаемый по табл. 6* СНиП
aв- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции aв = 8.7 Вт( м2*0С).
- сухая штукатурка lш =0.15
- кирпич глиняный обыкновенный на цементно-песчаном растворе
- теплоизоляционный слой (маты минераловатные) lут =0.056
- цементно-песчаная штукатурка lц =0.58
Определяем толщину слоя утеплителя:
Принимая во внимание сортамент выпускаемых матов минераловатных принимаем =120 мм толщина наружной стены тогда будет составлять 520 мм.
Таким же способом определяем толщину слоя утеплителя для чердачного перекрытия.
- Воздухоизоляционный слой в 3 слоя рубероида lр =0.17
- Выравнивающий слой цементно-песчаного раствора
- утеплитель (URSA XPS N-Ш-PZ-1) lут =0.031
- Пароизоляционный слой битума lб =0.27
- железо-бетонная плита
Толщина чердачного перекрытия будет составлять 310 мм
Определим толщину слоя утеплителя над не отапливаемым подвалом:
- Доска деревянная (сосна поперёк волокон) lр =0.18
- Воздушная прослойка
- утеплитель (URSA XPS N-Ш-PZ-1) lут =0.031
Исходя из сортамент выпускаемых матов минераловатных принимаем =100 мм толщина перекрытия над подвалом тогда будет составлять 310 мм.
Тепловая мощность системы отопления.
1.Определение расчетных тепловых потерь через наружные ограждения.
Теплопотери через ограждающие конструкции:
где F – площадь ограждающей конструкции м2
– коэффициент учитывающий дополнительные теплопотери по сторонам света: север – 10%; запад – 5%; восток – 5%; юг – 0%
– коэффициент учитывающий положение помещения в здании. Для угловых помещений + 5% на каждую стену дверь и окно
tвн – расчётная температура внутри помещения. Для жилой комнаты tвн = 18°С (для угловой tвн = 20°С) для кухни tвн = 16°С для коридора tвн = 18°С для санитарного узла tвн = 25°С для лестничной клетки tвн = 16°С
Расчётную площадь каждого элемента ограждающей конструкции находят с точностью до 01м2.
Площадь пола углового помещения: F = ab где a и b – расстояния от внутренней поверхности наружной стены до оси перегородки или стены (рис. 1). Площадь потолка углового помещения определяется также.
Площадь пола внутреннего помещения: F = cd где c – расстояние между осями внутренних перегородок или стен d – расстояние от внутренней поверхности наружной стены до оси перегородки или стены (рис. 1). Площадь потолка внутреннего помещения определяется также.
Площадь стены углового помещения: F = ef – Fокбд где e – расстояние от угла наружной стены до оси внутренней перегородки или стены (рис.1) Fокбд – площадь окон и балконных дверей f – высота этажа. Высота первого этажа определяется как расстояние от низа перекрытия подвала до пола второго этажа (рис. 2). Высота стены типового этажа – расстояние от пола этажа до пола следующего этажа (= 3м). Высота стены последнего этажа – расстояние от пола последнего этажа до верха изоляционной конструкции.
Площадь стены внутреннего помещения: F = c f где c – расстояние между осями внутренних перегородок или стен f – высота этажа.
Пример расчета тепло потери комнаты 101:
Поскольку это жилая комната то внутренняя температура 180С но т.к. помещение угловое прибавляем 20С и получаем tвп=200С.
Общие потери тепла будут состоять из следующих частей:
потери через несущую стену ориентированную на север.
Площадь стены высчитываем с учетом привязки главных осей и вычитаем площадь окна:
F= 348*331-0.9*1.5= 1017 м2
Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции для внешней стены равно 293.
tвн-tн=20-(-25)= 450С
Для стены коэффициент n =1.0
Добавочные потери теплоты в долях от основных потерь b=0.15 т.к. стена выходит на север(b=0.10) и помещение угловое(b=0.05).
Далее находим потери теплоты через несущую стену по формуле:
Q=1017 *(20-(-25))(1+0.15)*1293=1796Вт
потери через несущую стену обращенную на запад.
Площадь стены высчитываем с учетом привязки главных осей с вычетом площади балконного проема:
F= 6.32*3.31-09*22= 1894м2
tвн-tн=20-(-25)=450С
Для несущей коэфициент n =1.0
Добавочные потери теплоты в долях от основных потерь b=0.10 т.к. стена ориентирована на запад(b=0.05) и помещение угловое(b=0.05).
Далее находим потери теплоты:
Q=1894*(20-(-25))(1+0.10)*1293=3200Вт
Потери через окно с двойным остеклением ориентированное на север.
Сопротивление теплопередаче окна с двойным остеклением равно
Для окна коэффициент n =1.0
Добавочные потери теплоты в долях от основных потерь b=0.15 т.к. окно ориентировано на север(b=0.10) и находится в угловом помещении (b=0.05).
Q=1.35*(20-(-25))(1+0.15)*1.00.48=1455Вт
Потери через проем балконной двери.
Площадь проема балконной двери
Сопротивление теплопередаче балконной двери
Для проема балконной двери коэффициент n =1.0
Добавочные потери теплоты в долях от основных потерь b=0.15 т.к. проем балконной двери ориентировано на север(b=0.10) и находится в угловом помещении (b=0.05).
Q=1.98*(20-(-25))(1+0.15)*1.00.48=2042 Вт
Потери через пол над не отапливаемым подвалом.
Площадь пола с учетом привязки главных осей равняется:
F= 5.8*2.96= 17.17 м2
Сопротивление теплопередаче пола над не отапливаемым подвалом 4.02.
Для пола коэффициент n =0.6
Добавочные потери теплоты в долях от основных потерь b=0
Q=17.17*(20-(-25))(1+0)*0.64.02=1153Вт
Основные потери помещения 101 будут равны Qi всех потерь через ограждения и потери через пол над не отапливаемым подвалом коридора 101б.
Qi=Q101=1796+3200+1153+1455+2042=9646Вт
Расчеты остальных помещений сводятся в таблицы:
Расчет основных потерь теплоты первого этажа.
Характеристика ограждений
Расчет основных потерь теплоты типового этажа.
Расчет основных потерь теплоты последнего этажа.
Расчет основных потерь теплоты через лестничные клетки.
Характеристики ограждающих конструкций
6*27.76 - 0.9*1.5*8 - 2.5*2.2
2.Определение общих потерь теплоты с учетом инфильтрации и теплопоступлений в помещение.
Потери теплоты Q Вт на нагревание инфильтрующегося воздуха в результате дисбаланса между величинами воздухообмена по притоку и вытяжки нужно определять следующим образом:
Qинф = 024*сLrвн*(tвн-tн)k
с- коэффициент учитывающий еденицы измерения тепловой энергии равный 1.163Вт
rвн- плотность внутреннего воздуха в нашем случае rвн=1.2 кгм3;
L — расход удаляемого воздуха м3ч не компенсируемый подогретым приточным воздухом; для жилых зданий — удельный нормативный расход (L=3Fпл);
tвн и tн — расчетные температуры воздуха 0С соответственно в помещении и наружного воздуха в холодный период года;
k — коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях равный 07 для стыков панелей стен и окон с тройными переплетами 08 —для окон с двойным остеклением 10 — для одинарных окон окон и балконных дверей со спаренными переплетами и открытых проемов.
Пример расчёта общих потерь для помещения 101:
Принимаем температуру внутри комнаты 200С т.к. помещение угловое.
Площадь поверхности пола вычисляем по внутренним стенам помещения:
F= 5.61*2.91= 1633м2
L=3Fпл=3*16. 33=4899м3
Qинф = 024*сLrвн*(tвн-tн)k=0.24*1.163*4899*1.2*(20-(-25))*0.8=5079Вт
Общие потери теплоты помещения определяются по формуле:
Qпом=Qосн+Qинф-Qбыт
Qбыт=10Fпл= 10*16.33=163.3Вт
Qпом=9646+5079-1633=1309.2 Вт
Расчет общих теплопотерь для первого этажа
Расчет общих теплопотерь для типового этажа.
Расчет общих теплопотерь для верхнего этажа.
3.Удельная отопительная характеристика здания.
Удельная отопительная характеристика используется для оценки теплотехнических показателей принятого конструктивно планировочного решения здания а также для ориентировочного расчета необходимого количества теплоты для отопления здания.
Qор- расчетные потери теплоты здания;
Qор=Qпол=127880+100673*7+131138+48906*2=106154.1Вт
Vн- объем здания по наружному обмеру;
Vн= 29.84*12.64*27.42=10342.2 м3
a- поправочный коэффициент учитывающий зависимость отопительной характеристики здания от расчетной температуры наружного воздуха tн и для жилых зданий определяется по формуле:
Конструирование системы отопления.
Проектируем и рассчитываем систему водяного отопления с чугунными секционными радиаторами типа МС-90 семиэтажного жилого дома с чердаком и неотапливаемым подвалом. Система присоединена к тепловой сети с параметрами теплоносителя 95 - 70 оС. Системы отопления вид и параметры теплоносителя а также тип основного отопительного оборудования для жилых зданий принимаются согласно указаниям СНиП 2.04.05 – 91* «Отопление. Вентиляция и кондиционирование».
Тепловой пункт размещаем в подвале центральной части здания. В проекте разрабатываем однотрубную проточно-регулируемую систему отопления с нижней тупиковой разводкой магистралей и П-образными стояками. Магистральные трубопроводы системы отопления прокладываем в подвале на кронштейнах вдоль наружных стен здания.
Конструирование систем отопления начинают с расстановки стояков нагревательных приборов на планах этажей. На плане этажа нагревательные приборы условно изображаются прямоугольниками 2х10 мм. Радиаторы обычно устанавливаются под окнами (в кирпичных зданиях - в нишах) но не по центру окна а привязываются к стоякам в соответствии с длиной подводок. Желательно ставить стояки поблизости от наружных углов здания а в случае возможности конденсации водяных паров в углах - обязательно. Стояки и радиаторы устанавливаются как правило открыто у наружных стен установка приборов у внутренних стен допускается только при невозможности размещения их у наружной стены. Лестничные клетки обогреваются обособленными стояками у которых нагревательные приборы располагаются под лестничной клеткой и присоединяются к стояку по проточной схеме. В помещениях не имеющих вертикальных наружных ограждений (внутренние коридоры кладовые и т.п.) приборы не устанавливаются. Обогрев ванных комнат осуществляется от полотенцесушителей присоединенных к циркуляционному стояку системы горячего водоснабжения здания поэтому отопительные стояки в них не предусматривают.
Система отопления разбивается на ветви. Количество стояков в одной ветви тупиковой системы не должно превышать 6-8. При разбивке системы на ветви необходимо чтобы тепловые нагрузки ветвей были по возможности близки и чтобы стояки системы с нижней разводкой расположенные около узла управления имели подъемные и опускные участки присоединённые к одной и той же ветви. На планах подвального помещения изображают магистрали и на них с плана типового этажа наносят положение стояков. Трубопроводы при прокладке в подвале не должны пересекать оконных и дверных проёмов. При пересечении лестничных клеток магистрали выполняются с обводами в вертикальной плоскости а в нижних точках обводов ставятся тройники с пробками. На плане подвального этажа показывают также основное оборудование теплового пункта (грязевики задвижки водомер) и трубопроводы теплосети. На подающей и обратной магистралях каждой из ветвей системы устанавливается запорная (вентили при Dy50 мм или задвижки при Dy≥50 мм) и спускная (штуцера со спускными кранами) арматура. Уклон магистралей в сторону спускных кранов должен быть не менее 0002.
В проекте принимаем наиболее экономичную однотрубную проточно-регулируемую систему отопления с нижней разводкой и П-образными стояками присоединенную к тепловой сети при помощи элеватора. Систему отопления здания проектируем состоящей из 2-х одиночных секционных систем каждая из которых обслуживает одинаковую жилую секцию. Отопительные приборы лестничных клеток предусматриваем воздухонагревателями из ребристых труб присоединенных отдельной линией к тепловой сети перед элеватором.
Гидравлический расчет системы отопления.
Гидравлический расчёт трубопроводов системы отопления выполняется по методу характеристик сопротивления с постоянными перепадами температур воды в стояках.
Для гидравлического расчёта из всей системы отопления выбираем наиболее нагруженную ветвь. Её чертёж со всеми необходимыми данными представлен на расчётной схеме в масштабе 1:100.
В связи с тем что для проектируемой системы отопления не задан определённый располагаемый перепад давлений гидравлический расчёт начинаем с последнего по ходу горячей воды стояка 1.
Общая методика расчёта методом характеристик сопротивления:
Определяем тепловые нагрузки всех стояков в системе отопления как сумму общих потерь теплоты отопительных приборов:
Для остальных стояков расчёт производится аналогичным образом:
Определяем расходы воды по стоякам:
tг - расчетная температура горячей воды в начале подающей
магистрали системы отопления °С;
tо- расчетная температура горячей воды на обратной магистрали системы отопления °С;
- поправочный коэффициент учитывающий теплопередачу через дополнительную площадь принимаемых к установке отопительных приборов в нашем случае 1=1.02;
- поправочный коэффициент учитывающий дополнительные потери теплоты вызванные размещением отопительных приборов у наружных стен для нашего случая 2=1.02;
Значения tг и tо принимаем из задания равными соответственно 95 и 70°С.
Действительные потери давления в стояке рассчитывают по формуле:
- характеристика сопротивления стояка;
В зависимости от принятого диаметра участка магистрали определяем его характеристику сопротивления:
А- удельное динамическое давление в трубопроводе;
d- диаметр трубопровода;
- сумма коэффициентов всех сопротивлений на участке;
Потери давления на участке магистрали определяются по формуле:
Располагаемый перепад давлений для второго стояка равен сумме потерь давления в стояке 1 в подающей и обратной магистрали:
По известным значениям располагаемого перепада давления и расхода теплоносителя для второго стояка находим требуемую характеристику сопротивления для данного стояка.
Задаемся диаметром второго стояка и определяем его действительную характеристику сопротивления.
По расходу воды и полученному значению действительной характеристики сопротивления второго стояка находим действительные потери давления во втором стояке. Невязка давлений располагаемого и действительного не должна превышать 15%:
Общее гидравлическое сопротивление системы отопления высчитывается по формуле:
Гидравлический расчет выбранной ветви:
расчет характеристики сопротивления Ст1:
вертикальных этажестояков проточно-регулируемых систем с d=25мм:
S1=16*1.51*10-4=24.16*10-4 кгсм2
радиаторный узел верхнего этажа(2шт):
S2=2*1.09*10-4=2.18*10-4 кгсм2
Прямые участки труб Ст1 с d=25мм общей длиной L:
L= 0.3*16+1.31*2+6.39+4.94+1.8=20.55 м
S3=20.55 *0.125*10-4 =2.57*10-4 кгсм2
Местные сопротивления:
Вентиль на подающей и обратной магистрали x=3*2=6
Краны пробковые: x=1.5*2=3
Отводы гнутые под углом 900 (5): x=0.5*4=2
Отступы от стояка к магистрали(2шт) x=0.5*2=1
Тройник на проход горячей магистрали:
Тройник на проход обратной магистрали:
по формуле для труб с d=25мм A=0.125*10-4 кгсм2 находим
Полная характеристика сопротивления Ст1:
Sст1 =(24.16+2.18+2.57+1.94) *10-4 = 30.85*10-4 кгсм2
Расчет потерь давления для Ст1:
=37952*30.85*10-4 = 4443 кгсм2
= 4644 кгсм2 G=266 кгч
S1=16*3.15*10-4=50.4*10-4 кгсм2
S2=2*1.46*10-4=2.92*10-4 кгсм2
S3= (0.3*16+1.31*2+1.2+0.6+0.8)*0.325*10-4 =3.25*10-4 кгсм2
Отвод гнутый под углом 900 (2): x=1*2=2
Отступ от стояка к магистрали(2) x=0.5*2=1
по формуле для труб с с d=20мм A=0.325*10-4 кгсм2 находим:
Полная характеристика сопротивления Ст2
Sст2 =(50.4+2.92+3.25+6.01) *10-4= 62.59*10-4 кгсм2
Расчет действительной потери давления для Ст2:
=62.59*10-4*2662 =442.84 кгсм2
G= Gcт1+Gст2=3795+266= 6455 кгч
Принимаем диаметр участка d=20 мм
Расчет характеристики сопротивления на участке 1-2:
А=0325 ·10-4 кгсм2;
Расчет потери давления для участка 1-2:
Расчет участка 1’-2’
Расчет характеристики сопротивления на участке 1’-2’:
Расчет потери давления для участка 1’-2’:
d=20мм; Gст3=323.22кгч
Располагаемый перепад давлений для стояка 3:
Рст3= 4443+139.59+158.03 = 741.92 кгсм2
Ориентировочный расчёт показывает что сконструировать стояк 4 из труб одного диаметра так чтобы его характеристика сопротивления соответствовала требуемой нельзя. Поэтому конструируем стояк из следующих частей:
подъёмного участка с двумя радиаторными узлами верхнего этажа и опускной части до этажестояка первого этажа диаметром 20мм.
опускной части от этажестояка первого этажа до магистрали 15мм.
Расчет характеристики сопротивления стояка 3:
Подъемная часть(d=20мм):
S1=15*3.15*10-4=47.25*10-4 кгсм2
S2=2·1.46·10-4 = 2.92·10-4 (кгсм2)(кгч)2
S3= (0.3*15+1.31+0.6+0.8)·0.325·10-4 =2.34·10-4 (кгсм2)(кгч)2
Опускная часть(d=15мм):
S1=1*13.38*10-4=13.38*10-4 кгсм2
радиаторный узел с d=15мм: S1=1*13.38*10-4 =13.38*10-4 кгсм2
S3= (0.3+1.31+1.2)·0.325·10-4 =3.03·10-4 (кгсм2)(кгч)2
Вентиль на подающей e=3
Кран пробковые: e=1.5*2=3
Отвод гнутый под углом 900 (1): e=1;
Отступы от стояка к магистрали (1 шт) e=0.5;
Тройник на ответвление магистрали:
по формуле для труб с d=20мм A=0.325·10-4 кгсм2 находим:
Для опускной части(d=15мм):
Отвод гнутый под углом 900 (1): x=1.5
Отступ от стояка к магистрали(1шт)
обратной магистрали e=1.5
по формуле для труб c d=15мм A=1.08*10-4 кгсм2 находим
Полная характеристика сопротивления стояка 3:
Sст3 =(47.25+292+13.38+3.03+2.34+4.23+7.02) ·10-4 = 80.17·10-4 (кгсм2)(кгч)2
Расчет действительной потери давления для стояка 3:
=80.17*10-4·323.222= 837.55 кгсм2
G= Gcт1+Gст2+ Gст3=3795+266+323.22= 96872 кгч
Принимаем диаметр участка d=32 мм
Расчет характеристики сопротивления на участке 2-3:
Вентиль с вертикальным шпинделем
Расчет потери давления для участка 2-3:
Расчет участка 2’-3’
G= Gcт1+Gст2=3795+266+323.22= 96872 кгч
Расчет характеристики сопротивления на участке 2’-3’:
G=3795+266+323.22+323.22+266+3795= 193722 кгч
Тройник на проход с поворотом x=1.5
Расчет потери давления для участка 3-4:
Расчет участка 3’-4’
Расчет характеристики сопротивления на участке 3’-4’:
Принимаем диаметр участка d=32 мм.
Расчет характеристики сопротивления на участке 4-5:
Отводы гнутые под углом 900 x=0.3
Расчет потери давления для участка 4-5:
Расчет участка 4’-5’
Расчет характеристики сопротивления на участке 4’-5’:
Расчет потери давлений для участка 6’-7’

Документ Microsoft Word.doc

Теплопотери помещения Q кДжч
Температура внутреннего воздуха tвн C
Температура воды на входе в прибор tвх С
Температура воды на выходе из прибора tвых С
Средний температурный напор tср С
Коэфициент теплопередачи kпр кДж(ч*м2*К)
Теплопередача вертикальных трубопроводов q Вт
Длина вертикальных трубопроводов Lв м
Теплоотдача горизонтальных трубопроводов qгкДжч
Длина горизонтальных трубопроводов Lг м
Теплоотдача трубопроводов Qтр кДжч
Тепловая нагрузка прибора Qпр кДжч
Поверхность нагрева прибора Fпр м
Расчетное число секций nр
Установленное число секций nр
Q=7432.6 G= 266 кгч D=20мм
Q=90326 G= 32322 кгч D1-15=20мм D16=15мм

гидравлика.doc

Действительные потери давления в стояке рассчитывают по формуле:
- характеристика сопротивления стояка;
В зависимости от принятого диаметра участка магистрали определяем его характеристику сопротивления:
А- удельное динамическое давление в трубопроводе;
d- диаметр трубопровода;
- сумма коэффициентов всех сопротивлений на участке;
Потери давления на участке магистрали определяются по формуле:
Располагаемый перепад давлений для второго стояка равен сумме потерь давления в стояке 1 в подающей и обратной магистрали:
По известным значениям располагаемого перепада давления и расхода теплоносителя для второго стояка находим требуемую характеристику сопротивления для данного стояка.
Задаемся диаметром второго стояка и определяем его действительную характеристику сопротивления.
По расходу воды и полученному значению действительной характеристики сопротивления второго стояка находим действительные потери давления во втором стояке. Невязка давлений располагаемого и действительного не должна превышать 15%:
Общее гидравлическое сопротивление системы отопления высчитывается по формуле:
Гидравлический расчет выбранной ветви:
расчет характеристики сопротивления Ст1:
вертикальных этажестояков проточно-регулируемых систем с d=25мм:
S1=16*1.51*10-4=24.16*10-4 кгсм2
радиаторный узел верхнего этажа(2шт):
S2=2*1.09*10-4=2.18*10-4 кгсм2
Прямые участки труб Ст1 с d=25мм общей длиной L:
L= 0.3*16+1.31*2+6.39+4.94+1.8=20.55 м
S3=20.55 *0.125*10-4 =2.57*10-4 кгсм2
Местные сопротивления:
Вентиль на подающей и обратной магистрали x=3*2=6
Краны пробковые: x=1.5*2=3
Отводы гнутые под углом 900 (5): x=0.5*4=2
Отступы от стояка к магистрали(2шт) x=0.5*2=1
Тройник на проход горячей магистрали:
Тройник на проход обратной магистрали:
по формуле для труб с d=25мм A=0.125*10-4 кгсм2 находим
Полная характеристика сопротивления Ст1:
Sст1 =(24.16+2.18+2.57+1.94) *10-4 = 30.85*10-4 кгсм2
Расчет потерь давления для Ст1:
=37952*30.85*10-4 = 4443 кгсм2
= 4644 кгсм2 G=266 кгч
S1=16*3.15*10-4=50.4*10-4 кгсм2
S2=2*1.46*10-4=2.92*10-4 кгсм2
S3= (0.3*16+1.31*2+1.2+0.6+0.8)*0.325*10-4 =3.25*10-4 кгсм2
Отвод гнутый под углом 900 (2): x=1*2=2
Отступ от стояка к магистрали(2) x=0.5*2=1
по формуле для труб с с d=20мм A=0.325*10-4 кгсм2 находим:
Полная характеристика сопротивления Ст2
Sст2 =(50.4+2.92+3.25+6.01) *10-4= 62.59*10-4 кгсм2
Расчет действительной потери давления для Ст2:
=62.59*10-4*2662 =442.84 кгсм2
G= Gcт1+Gст2=3795+266= 6455 кгч
Принимаем диаметр участка d=20 мм
Расчет характеристики сопротивления на участке 1-2:
А=0325 ·10-4 кгсм2;
Расчет потери давления для участка 1-2:
Расчет участка 1’-2’
Расчет характеристики сопротивления на участке 1’-2’:
Расчет потери давления для участка 1’-2’:
d=20мм; Gст3=323.22кгч
Располагаемый перепад давлений для стояка 3:
Рст3= 4443+139.59+158.03 = 741.92 кгсм2
Ориентировочный расчёт показывает что сконструировать стояк 4 из труб одного диаметра так чтобы его характеристика сопротивления соответствовала требуемой нельзя. Поэтому конструируем стояк из следующих частей:
подъёмного участка с двумя радиаторными узлами верхнего этажа и опускной части до этажестояка первого этажа диаметром 20мм.
опускной части от этажестояка первого этажа до магистрали 15мм.
Расчет характеристики сопротивления стояка 3:
Подъемная часть(d=20мм):
S1=15*3.15*10-4=47.25*10-4 кгсм2
S2=2·1.46·10-4 = 2.92·10-4 (кгсм2)(кгч)2
S3= (0.3*15+1.31+0.6+0.8)·0.325·10-4 =2.34·10-4 (кгсм2)(кгч)2
Опускная часть(d=15мм):
S1=1*13.38*10-4=13.38*10-4 кгсм2
радиаторный узел с d=15мм: S1=1*13.38*10-4 =13.38*10-4 кгсм2
S3= (0.3+1.31+1.2)·0.325·10-4 =3.03·10-4 (кгсм2)(кгч)2
Вентиль на подающей e=3
Кран пробковые: e=1.5*2=3
Отвод гнутый под углом 900 (1): e=1;
Отступы от стояка к магистрали (1 шт) e=0.5;
Тройник на ответвление магистрали:
по формуле для труб с d=20мм A=0.325·10-4 кгсм2 находим:
Для опускной части(d=15мм):
Отвод гнутый под углом 900 (1): x=1.5
Отступ от стояка к магистрали(1шт)
обратной магистрали e=1.5
по формуле для труб c d=15мм A=1.08*10-4 кгсм2 находим
Полная характеристика сопротивления стояка 3:
Sст3 =(47.25+292+13.38+3.03+2.34+4.23+7.02) ·10-4 = 80.17·10-4 (кгсм2)(кгч)2
Расчет действительной потери давления для стояка 3:
=80.17*10-4·323.222= 837.55 кгсм2
G= Gcт1+Gст2+ Gст3=3795+266+323.22= 96872 кгч
Принимаем диаметр участка d=32 мм
Расчет характеристики сопротивления на участке 2-3:
Вентиль с вертикальным шпинделем
Расчет потери давления для участка 2-3:
Расчет участка 2’-3’
G= Gcт1+Gст2=3795+266+323.22= 96872 кгч
Расчет характеристики сопротивления на участке 2’-3’:
G=3795+266+323.22+323.22+266+3795= 193722 кгч
Тройник на проход с поворотом x=1.5
Расчет потери давления для участка 3-4:
Расчет участка 3’-4’
Расчет характеристики сопротивления на участке 3’-4’:
Принимаем диаметр участка d=32 мм.
Расчет характеристики сопротивления на участке 4-5:
Отводы гнутые под углом 900 x=0.3
Расчет потери давления для участка 4-5:
Расчет участка 4’-5’
Расчет характеристики сопротивления на участке 4’-5’:
Расчет потери давлений для участка 6’-7’

Чертеж1.dwg

Пояснительная записка.doc

Министерство образования и науки РФ
Федеральное агентство по образованию
ГОУ ВПО ЧЕРЕПОВЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра промышленной теплоэнергетики
по «Теплогазоснабжению и вентиляции»
Принял преподаватель:
Теплотехнический расчет наружных ограждений 4
1.Выбор расчетных параметров наружного и внутреннего воздуха .4
2.Определение сопротивлений теплопередаче наружных ограждений 4
Тепловая мощность системы отопления .9
1.Определение расчетных тепловых потерь через наружные ограждения 9
2.Определение общих потерь теплоты с учетом инфильтрации и теплопоступлений в помещение 18
3.Удельная отопительная характеристика здания ..20
Конструирование системы отопления ..21
Гидравлический расчет системы отопления 22
Расчет отопительных приборов .32
Список литературы ..36
Вследствие особенностей климата на большей части территории страны человек проводит в закрытых помещениях до 80% времени. Для создания нормальных условий его жизнедеятельности необходимо поддерживать в этих помещениях строго определенный тепловой режим.
Тепловой режим в помещении обеспечиваемый системой отопления вентиляции и кондиционирования воздуха определяется в первую очередь теплотехническими и теплофизическими свойствами ограждающих конструкций. B связи с этим высокие требования предъявляются к выбору конструкции наружных ограждений защищающих помещения от сложных климатических воздействий: резкого переохлаждения или перегрева увлажнения промерзания и оттаивания паро - и воздухопроницания.
Теплотехническая оценка ограждения и выбор средств поддержания требуемого теплового режима необходимо учитывать основы современных методик расчета регламентируемых в частности действующими СНиП II-3-79* СНиП 2.04.05-91* СНиП 2.01.01-82 и другими нормативными документами.
Ограждающие конструкции с высокоэффективными теплоизоляционными свойствами обеспечивают выбор экономически обоснованных систем отопления зданий на основе определения оптимальных теплопотерь и тепловой нагрузки отопительных установок. Такой подход позволяет оптимизировать выбор оборудования и конструктивное исполнение систем отопления (выбор обоснованных диаметров труб и площадей поверхностей нагрева отопительных приборов).
Отопительные устройства являются важнейшими в комплексе отопительно-вентиляционных сооружений. Отопление поддерживает в помещении на определенном уровне температуру воздуха и внутренней поверхности ограждающих конструкций. В помещении обеспечивается - оптимальная температурная обстановка благоприятная для жизни и деятельности людей в холодное время года.
Отопление - один из видов инженерного (технологического) оборудования здания и кроме того является отраслью строительной техники. Монтаж стационарной установки отопления производится в процессе возведения здания ее элементы увязываются со строительными конструкциями и сочетаются с интерьером помещений.
Требования предъявляемые к системам вентиляции и отопления подразделяются на санитарно-гигиенические технико-экономические строительно-архитектурные и эксплутационные. Санитарно-технические требования имеют целью обеспечение в помещениях микроклимата и метеорологических условий благоприятных для здоровья и труда человека. Технико-экономические сводятся к тому чтобы обеспечить оптимальную характеристику систем.
Строительно-архитектурные требования предусматривают увязку систем вентиляции и отопления со строительными конструкциями и архитектурной композицией помещений а также сохранность строительных конструкций в течение всего срока эксплуатации здания. Эксплутационные требования заключаются в том чтобы обеспечить удобное регулирование систем удобство и простоту ремонта и т.п.
Целью курсовой работы является проектирование системы отопления для поддержания необходимого теплового режима здания. В ходе работы нужно произвести теплотехнический расчет ограждений гидравлический расчет системы отопления расчет отопительных приборов и регулирующего клапана определить тепловую мощность системы отопления и подобрать оборудование теплового пункта. Графическая часть курсовой работы содержит: план типового этажа здания (М 1:100) план подвала (М 1:100) аксонометрическую схему системы отопления (М 1:100) и принципиальную схему расчета теплового пункта.
Теплотехнический расчет наружных ограждений.
1.Выбор расчетных параметров наружного и внутреннего воздуха
Внутренние метеорологические параметры:
Средние расчетные температуры:
Для жилой комнаты tвн= +18 оС
Для кухни tвн= +16 оС
Для санузлов tвн= +25 оС
Для лестничной клетки tвн= +16 оС
Наружные метеорологические параметры:
Наиболее холодной пятидневки tн.о. = -25 оС
Отопительного периода tо.п. = -32 оС
Продолжительность отопительного периода nо= 205 сут.
2. Определение сопротивлений теплопередаче наружных ограждений
Задача состоит в том чтобы определить требуемое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции R0тр м2*0СВт в соответствии с требованиями СНиП II-3-79* найти толщину слоя утеплителя при вычисленном требуемом сопротивлении теплопередаче найти фактическое значение приведённого термического сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции и коэффициента теплопередачи Втм2С.
Сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции R0 должно быть больше или равно требуемому значению R0тр.
Требуемое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции R0тр определяется по большей из двух величин:
Rсгтр- требуемое сопротивление по санитарно гигиеническим нормам;
Rэнтр - требуемое сопротивление по энергосбережению.
Rсгтр м2*0СВт определяется по формуле СНиП II-3-79*
где tвн- характерная температура отапливаемого помещения 0С принимаемая в соответствии с заданием tвн=18 0С.
tн.о -расчётная температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки 0С которая принимается по СНиП 2.01.01.- 82.
n - коэффициент принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху принимаемый по табл. 3* СНиП ll-3-79*.
n =1.0- для наружных стен и наружных перекрытий;
n =0.9- для чердачного перекрытия;
n =0.6- для перекрытий над не отапливаемым подвалом.
Dtн - нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции 0С принимаемый по табл.2* СНиП II-3-79*.
Dtн =4 0С- для наружных стен и наружных перекрытий;
Dtн =3 0С- для чердачного перекрытия;
Dtн =2 0С- для перекрытий над не отапливаемым подвалом;
aв- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции Вт( м2*0С) определяемый по формуле:
с- коэффициент зависящий от единицы измерения тепловой мощности т.к мы считаем тепловую мощность в ватах то принимаем с=1.163 Вт.
aв = 87 Вт( м2*0С);
Rсгтр для наружной стены:
Rсгтр для чердачного перекрытия:
Rсгтр для перекрытий над не отапливаемым подвалом:
Далее определяем приведённое сопротивление теплопередаче по условиям энергосбережения. Для этого определяют ГСОП - градусо-сутки отопительного периода по формуле:
ГСОП = (tвн – tоп)n0
где tоп - средняя температура периода со средней суточной температурой воздуха 80С; по СНиП 2.01.01.- 82 tоп= -260С
n0- определяемая как продолжительность периода сут со среднесуточной температурой наружного воздуха 80С по СНиП 2.01.01.- 82 n0= 205 сут.
ГСОП = (18 + 26)205=4346
Используя метод интерполяции определяем приведённое сопротивление теплопередаче Rэнтр м2*0СВт пользуясь таблицей:
Сопротивление теплопередачи по условию энергосбережения
чердачные перекрытия
Требуемое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции для стены:
Требуемое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции для чердачного перекрытия:
Требуемое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции для окон и дверей:
Определяем теплопередачу ограждающих конструкций R0тр по большей из двух величин Rсгтр и Rэнтр:
Для стен R0тр =2.92 м2*0СВт
Для чердачного перекрытия R0тр =3.86 м2*0СВт
Для перекрытий над не отапливаемым подвалом R0тр =3.86 м2*0СВт
Для окон и дверей R0тр =0.48 м2*0СВт.
Суммарное сопротивление наружной стены R0 м2*0СВт определяется как сумма термических сопротивлений слоёв и сопротивлений теплоотдаче внутренней Rв и наружной Rн поверхностей по формуле:
aн - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции равный 23 Вт( м2*0С) принимаемый по табл. 6* СНиП
aв- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции aв = 8.7 Вт( м2*0С).
- сухая штукатурка lш =0.15 = 001 м
- кирпич глиняный обыкновенный на цементно-песчаном растворе
- теплоизоляционный слой (маты минераловатные) lут =0.056
- цементно-песчаная штукатурка lц =0.58 =0015 м
Определяем толщину слоя утеплителя:
Принимая во внимание сортамент выпускаемых матов минераловатных принимаем ут =120 мм толщина наружной стены тогда будет составлять 520 мм.
Таким же способом определяем толщину слоя утеплителя для чердачного перекрытия.
- Воздухоизоляционный слой в 3 слоя рубероида lр =0.17 =002 м
- Выравнивающий слой цементно-песчаного раствора
- утеплитель (URSA XPS N-Ш-PZ-1) lут =0.031
- Пароизоляционный слой битума lб =0.27
-железо-бетонная плита Rжб = 0127 Км2Вт
Толщина чердачного перекрытия будет составлять 310 мм
Определим толщину слоя утеплителя над не отапливаемым подвалом:
- Доска деревянная (сосна поперёк волокон) lр =0.18 =002 м
- Воздушная прослойка Rвп = 016 Км2Вт
- утеплитель (URSA XPS N-Ш-PZ-1) lут =0.031
- железо-бетонная плита Rжб = 0127 Км2Вт
Исходя из сортамент выпускаемых матов минераловатных принимаем ут =100 мм толщина перекрытия над подвалом тогда будет составлять 310 мм.
Тепловая мощность системы отопления
Для компенсации теплопотерь через наружные ограждения устраивают системы отопления. При выборе системы отопления вида и параметров теплоносителя типов нагревательных приборов необходимо учитывать характер и назначение зданий климатического условия ограждающих конструкций.
Для обеспечения в помещениях необходимых параметров воздуха при расчете тепловой мощности системы отопления необходимо учитывать:
потери теплоты через ограждающие конструкции
расход теплоты на нагревание инфильтрующегося воздуха внутри помещения
приток теплоты регулярно поступающей в помещение от электрических приборов освещения технологического оборудования и других источников
1. Определение расчетных тепловых потерь через наружные ограждения.
Основные потери теплоты складываются из потерь теплоты всеми ограждающими конструкциями.
Qосн = tвн – tно) * (1 + )*n
где F – площадь ограждающих конструкций
Ro – сопротивление теплопередаче
tвн – в зависимости от назначения помещения:
0С для жилой комнаты
для угловых помещений температура берется на 20С выше.
– коэффициент учитывающий добавочные теплопотери в доле от основных теплопотерь:
= 5% для угловых помещений
= 10% для ограждений ориентированных на север
= 5% для ограждений ориентированных на запад или восток
n - коэффициент характеризующий положение наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху
Расчётную площадь каждого элемента ограждающей конструкции находят с точностью до 01м2.
Площадь пола углового помещения: F = ab где a и b – расстояния от внутренней поверхности наружной стены до оси перегородки или стены (рис. 1). Площадь потолка углового помещения определяется также.
Площадь пола внутреннего помещения: F = cd где c – расстояние между осями внутренних перегородок или стен d – расстояние от внутренней поверхности наружной стены до оси перегородки или стены (рис. 1). Площадь потолка внутреннего помещения определяется также.
Площадь стены углового помещения: F = ef – Fокбд где e – расстояние от угла наружной стены до оси внутренней перегородки или стены (рис.1) Fокбд – площадь окон и балконных дверей f – высота этажа. Высота первого этажа определяется как расстояние от низа перекрытия подвала до пола второго этажа (рис. 2). Высота стены типового этажа – расстояние от пола этажа до пола следующего этажа (= 3м). Высота стены последнего этажа – расстояние от пола последнего этажа до верха изоляционной конструкции.
Площадь стены внутреннего помещения: F = c f где c – расстояние между осями внутренних перегородок или стен f – высота этажа.
Пример расчета тепло потери комнаты 101:
Поскольку это жилая комната то внутренняя температура 180С но т.к. помещение угловое прибавляем 20С и получаем tвп=200С.
Общие потери тепла будут состоять из следующих частей:
потери через несущую стену ориентированную на север.
Площадь стены высчитываем с учетом привязки главных осей и вычитаем площадь окна:
F= 348*331-0.9*1.5= 1017 м2
Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции для внешней стены равно 293 м2*0СВт.
tвн-tн=20-(-25)= 450С
Для стены коэффициент n =1.0
Добавочные потери теплоты в долях от основных потерь b=0.15 т.к. стена выходит на север(b=0.10) и помещение угловое(b=0.05).
Далее находим потери теплоты через несущую стену по формуле:
Q=1017 *(20-(-25))(1+0.15)*1293=1796Вт
потери через несущую стену обращенную на запад.
Площадь стены высчитываем с учетом привязки главных осей с вычетом площади балконного проема:
F= 6.32*3.31-09*22= 1894м2
tвн-tн=20-(-25)=450С
Для несущей коэфициент n =1.0
Добавочные потери теплоты в долях от основных потерь b=0.10 т.к. стена ориентирована на запад(b=0.05) и помещение угловое(b=0.05).
Далее находим потери теплоты:
Q=1894*(20-(-25))(1+0.10)*1293=3200Вт
Потери через окно с двойным остеклением ориентированное на север.
Сопротивление теплопередаче окна с двойным остеклением равно
Для окна коэффициент n =1.0
Добавочные потери теплоты в долях от основных потерь b=0.15 т.к. окно ориентировано на север(b=0.10) и находится в угловом помещении (b=0.05).
Q=1.35*(20-(-25))(1+0.15)*1.00.48=1455Вт
Потери через проем балконной двери.
Площадь проема балконной двери
Сопротивление теплопередаче балконной двери
Для проема балконной двери коэффициент n =1.0
Добавочные потери теплоты в долях от основных потерь b=0.15 т.к. проем балконной двери ориентировано на север(b=0.10) и находится в угловом помещении (b=0.05).
Q=1.98*(20-(-25))(1+0.15)*1.00.48=2042 Вт
Потери через пол над не отапливаемым подвалом.
Площадь пола с учетом привязки главных осей равняется:
F= 5.8*2.96= 17.17 м2
Сопротивление теплопередаче пола над не отапливаемым подвалом 4.02 м2*0СВт.
Для пола коэффициент n =0.6
Добавочные потери теплоты в долях от основных потерь b=0
Q=17.17*(20-(-25))(1+0)*0.64.02=1153Вт
Основные потери помещения 101 будут равны Qi всех потерь через ограждения и потери через пол над не отапливаемым подвалом коридора 101б.
Qi=Q101=1796+3200+1153+1455+2042=9646Вт
Расчеты остальных помещений сводятся в таблицы:
Расчет основных потерь теплоты первого этажа.
Характеристика ограждений
Расчет основных потерь теплоты типового этажа.
Расчет основных потерь теплоты последнего этажа.
Расчет основных потерь теплоты через лестничные клетки.
Характеристики ограждающих конструкций
6*27.76 - 0.9*1.5*8 - 2.5*2.2
2. Определение общих потерь теплоты с учетом инфильтрации и теплопоступлений в помещение.
Потери теплоты Q Вт на нагревание инфильтрующегося воздуха в результате дисбаланса между величинами воздухообмена по притоку и вытяжки нужно определять следующим образом:
Qинф = 024*сLrвн*(tвн-tн)k
с- коэффициент учитывающий еденицы измерения тепловой энергии равный 1.163Вт
rвн- плотность внутреннего воздуха в нашем случае rвн=1.2 кгм3;
L — расход удаляемого воздуха м3ч не компенсируемый подогретым приточным воздухом; для жилых зданий — удельный нормативный расход (L=3Fпл);
tвн и tн — расчетные температуры воздуха 0С соответственно в помещении и наружного воздуха в холодный период года;
k — коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях равный 07 для стыков панелей стен и окон с тройными переплетами 08 —для окон с двойным остеклением 10 — для одинарных окон окон и балконных дверей со спаренными переплетами и открытых проемов.
Пример расчёта общих потерь для помещения 101:
Принимаем температуру внутри комнаты 200С т.к. помещение угловое.
Площадь поверхности пола вычисляем по внутренним стенам помещения:
F= 5.61*2.91= 1633м2
L=3Fпл=3*16. 33=4899м3
Qинф = 024*сLrвн*(tвн-tн)k=0.24*1.163*4899*1.2*(20-(-25))*0.8=5079Вт
Общие потери теплоты помещения определяются по формуле:
Qпом=Qосн+Qинф-Qбыт
Qбыт=10Fпл= 10*16.33=163.3Вт
Qпом=9646+5079-1633=1309.2 Вт
Расчет общих теплопотерь для первого этажа
Расчет общих теплопотерь для типового этажа.
Расчет общих теплопотерь для верхнего этажа.
3. Удельная отопительная характеристика здания.
Удельная отопительная характеристика используется для оценки теплотехнических показателей принятого конструктивно планировочного решения здания а также для ориентировочного расчета необходимого количества теплоты для отопления здания.
Qор- расчетные потери теплоты здания;
Qор=Qпол=127880+100673*7+131138+48906*2=106154.1Вт
Vн- объем здания по наружному обмеру;
Vн= 29.84*12.64*27.42=10342.2 м3
a- поправочный коэффициент учитывающий зависимость отопительной характеристики здания от расчетной температуры наружного воздуха tн и для жилых зданий определяется по формуле:
По нормам qo0.5 Вт м3 оС
Таким образом строительные конструкции отвечают теплотехническим показателям.
Конструирование системы отопления.
Проектируем и рассчитываем систему водяного отопления с чугунными секционными радиаторами типа МС-140 девятиэтажного жилого дома с чердаком и неотапливаемым подвалом. Система присоединена к тепловой сети с параметрами теплоносителя 95 - 70 оС. Системы отопления вид и параметры теплоносителя а также тип основного отопительного оборудования для жилых зданий принимаются согласно указаниям СНиП 2.04.05 – 91* «Отопление. Вентиляция и кондиционирование».
Тепловой пункт размещаем в подвале центральной части здания. В проекте разрабатываем однотрубную проточно-регулируемую систему отопления с нижней тупиковой разводкой магистралей и П-образными стояками. Магистральные трубопроводы системы отопления прокладываем в подвале на кронштейнах вдоль наружных стен здания.
Конструирование систем отопления начинают с расстановки стояков нагревательных приборов на планах этажей. На плане этажа нагревательные приборы условно изображаются прямоугольниками 3х10 мм. Радиаторы обычно устанавливаются под окнами (в кирпичных зданиях - в нишах) но не по центру окна а привязываются к стоякам в соответствии с длиной подводок. Желательно ставить стояки поблизости от наружных углов здания а в случае возможности конденсации водяных паров в углах - обязательно. Стояки и радиаторы устанавливаются как правило открыто у наружных стен установка приборов у внутренних стен допускается только при невозможности размещения их у наружной стены. Лестничные клетки обогреваются обособленными стояками у которых нагревательные приборы располагаются под лестничной клеткой и присоединяются к стояку по проточной схеме. В помещениях не имеющих вертикальных наружных ограждений (внутренние коридоры кладовые и т.п.) приборы не устанавливаются. Обогрев ванных комнат осуществляется от полотенцесушителей присоединенных к циркуляционному стояку системы горячего водоснабжения здания поэтому отопительные стояки в них не предусматривают.
Система отопления разбивается на ветви. Количество стояков в одной ветви тупиковой системы не должно превышать 6-8. При разбивке системы на ветви необходимо чтобы тепловые нагрузки ветвей были по возможности близки и чтобы стояки системы с нижней разводкой расположенные около узла управления имели подъемные и опускные участки присоединённые к одной и той же ветви. На планах подвального помещения изображают магистрали и на них с плана типового этажа наносят положение стояков. Трубопроводы при прокладке в подвале не должны пересекать оконных и дверных проёмов. При пересечении лестничных клеток магистрали выполняются с обводами в вертикальной плоскости а в нижних точках обводов ставятся тройники с пробками. На плане подвального этажа показывают также основное оборудование теплового пункта (грязевики задвижки водомер) и трубопроводы теплосети. На подающей и обратной магистралях каждой из ветвей системы устанавливается запорная (вентили при Dy50 мм или задвижки при Dy≥50 мм) и спускная (штуцера со спускными кранами) арматура. Уклон магистралей в сторону спускных кранов должен быть не менее 0002.
В проекте принимаем наиболее экономичную однотрубную проточно-регулируемую систему отопления с нижней разводкой и П-образными стояками присоединенную к тепловой сети при помощи элеватора. Систему отопления здания проектируем состоящей из 2-х одиночных секционных систем каждая из которых обслуживает одинаковую жилую секцию. Отопительные приборы лестничных клеток предусматриваем воздухонагревателями из ребристых труб присоединенных отдельной линией к тепловой сети перед элеватором.
Гидравлический расчет системы отопления.
Целью гидравлического расчета трубопроводной отопительной сети является выбор оптимальных сечений труб для пропуска заданного количества воды на каждый участок стояк отопительный прибор. При этом не должен быть превышен установленный технико-экономический уровень экспериментальных энергозатрат на перемещение воды санитарно-гигиенические требования по уровню гидрошумности должна быть выдержана определенная металлоемкость проектируемой системы отопления.
Прежде чем приступить к расчету вычерчивается аксонометрическая схема системы отопления на которой показывается вся запорно-регулировочная арматура воздухосборники отводы стояки с отопительными приборами и другие элементы. Из нескольких ветвей системы определяется наиболее нагруженная и протяженная ветвь с неё и начинается гидравлический расчет. Циркуляционные кольца разбивают на участки характеризующиеся постоянным расходом и неизменным диаметром. Каждый рассчитываемый участок обозначается порядковым номером начиная от крайнего стояка указывается его расход воды в кгч и длина в м.
Для расчета однотрубной системы отопления в настоящее время применяют метод характеристик сопротивления.
Последовательность расчета:
Определяем тепловые нагрузки всех стояков в системе отопления как сумму общих потерь теплоты отопительных приборов по пункту 2.2:
Определяем расходы воды по стоякам:
tг - расчетная температура горячей воды в начале подающей магистрали системы отопления
tо - расчетная температура горячей воды на обратной магистрали системы отопления °С;
- поправочный коэффициент учитывающий теплопередачу через дополнительную площадь принимаемых к установке отопительных приборов в нашем случае 1=1.02;
- поправочный коэффициент учитывающий дополнительные потери теплоты вызванные размещением отопительных приборов у наружных стен для нашего случая 2=1.02;
Значения tг и tо принимаем из задания равными соответственно 95 и 70°С.
Действительные потери давления в стояке рассчитывают по формуле:
где kед- коэффициент учитывающий единицы измерения давления;
- характеристика сопротивления стояка;
В зависимости от принятого диаметра участка магистрали определяем его характеристику сопротивления:
где А- удельное динамическое давление в трубопроводе;
L- длина участка трубопровода;
d - диаметр трубопровода;
- сумма коэффициентов всех сопротивлений на участке;
Потери давления на участке магистрали определяются по формуле:
Располагаемый перепад давлений для второго стояка равен сумме потерь давления в стояке 1 в подающей и обратной магистрали:
По известным значениям располагаемого перепада давления и расхода теплоносителя для второго стояка находим требуемую характеристику сопротивления для данного стояка.
Задаемся диаметром второго стояка и определяем его действительную характеристику сопротивления. Она должна быть близка к требуемой характеристике сопротивления:
По расходу воды и полученному значению действительной характеристики сопротивления второго стояка находим действительные потери давления во втором стояке. Невязка давлений располагаемого и действительного не должна превышать 15%:
Общее гидравлическое сопротивление системы отопления высчитывается по формуле:
Определяем тепловые нагрузки стояков:
Гидравлический расчет выбранной ветви:
расчет характеристики сопротивления Ст1:
вертикальных этажестояков проточно-регулируемых систем с d=25мм:
S1=16*1.51*10-4=24.16*10-4 кгсм2
радиаторный узел верхнего этажа(2шт):
S2=2*1.09*10-4=2.18*10-4 кгсм2
Прямые участки труб Ст1 с d=25мм общей длиной L:
L= 0.3*16+1.31*2+6.39+4.94+1.8=20.55 м
S3=20.55 *0.125*10-4 =2.57*10-4 кгсм2
Местные сопротивления:
Вентиль на подающей и обратной магистрали x=3*2=6
Краны пробковые: x=1.5*2=3
Отводы гнутые под углом 900 (5): x=0.5*4=2
Отступы от стояка к магистрали(2шт) x=0.5*2=1
Тройник на проход горячей магистрали:
Тройник на проход обратной магистрали:
по формуле для труб с d=25мм A=0.125*10-4 кгсм2 находим
Полная характеристика сопротивления Ст1:
Sст1 =(24.16+2.18+2.57+1.94) *10-4 = 30.85*10-4 кгсм2
Расчет потерь давления для Ст1:
=37952*30.85*10-4 = 4443 кгсм2
= 4644 кгсм2 G=266 кгч
S1=16*3.15*10-4=50.4*10-4 кгсм2
S2=2*1.46*10-4=2.92*10-4 кгсм2
S3= (0.3*16+1.31*2+1.2+0.6+0.8)*0.325*10-4 =3.25*10-4 кгсм2
Отвод гнутый под углом 900 (2): x=1*2=2
Отступ от стояка к магистрали(2) x=0.5*2=1
по формуле для труб с с d=20мм A=0.325*10-4 кгсм2 находим:
Полная характеристика сопротивления Ст2
Sст2 =(50.4+2.92+3.25+6.01) *10-4= 62.59*10-4 кгсм2
Расчет действительной потери давления для Ст2:
=62.59*10-4*2662 =442.84 кгсм2
G= Gcт1+Gст2=3795+266= 6455 кгч
Принимаем диаметр участка d=20 мм
Расчет характеристики сопротивления на участке 1-2:
А=0325 ·10-4 кгсм2;
Расчет потери давления для участка 1-2:
Расчет участка 1’-2’
Расчет характеристики сопротивления на участке 1’-2’:
Расчет потери давления для участка 1’-2’:
d=20мм; Gст3=323.22кгч
Располагаемый перепад давлений для стояка 3:
Рст3= 4443+139.59+158.03 = 741.92 кгсм2
Ориентировочный расчёт показывает что сконструировать стояк 4 из труб одного диаметра так чтобы его характеристика сопротивления соответствовала требуемой нельзя. Поэтому конструируем стояк из следующих частей:
подъёмного участка с двумя радиаторными узлами верхнего этажа и опускной части до этажестояка первого этажа диаметром 20мм.
опускной части от этажестояка первого этажа до магистрали 15мм.
Расчет характеристики сопротивления стояка 3:
Подъемная часть(d=20мм):
S1=15*3.15*10-4=47.25*10-4 кгсм2
S2=2·1.46·10-4 = 2.92·10-4 (кгсм2)
S3= (0.3*15+1.31+0.6+0.8)·0.325·10-4 =2.34·10-4 (кгсм2)
Опускная часть(d=15мм):
S1=1*13.38*10-4=13.38*10-4 кгсм2
радиаторный узел с d=15мм: S1=1*13.38*10-4 =13.38*10-4 кгсм2
S3= (0.3+1.31+1.2)·0.325·10-4 =3.03·10-4 (кгсм2)(кгч)2
Вентиль на подающей e=3
Кран пробковые: e=1.5*2=3
Отвод гнутый под углом 900 (1): e=1;
Отступы от стояка к магистрали (1 шт) e=0.5;
Тройник на ответвление магистрали:
по формуле для труб с d=20мм A=0.325·10-4 кгсм2 находим:
Для опускной части(d=15мм):
Отвод гнутый под углом 900 (1): x=1.5
Отступ от стояка к магистрали(1шт)
обратной магистрали e=1.5
по формуле для труб c d=15мм A=1.08*10-4 кгсм2 находим
Полная характеристика сопротивления стояка 3:
Sст3 =(47.25+292+13.38+3.03+2.34+4.23+7.02) ·10-4 = 80.17·10-4 (кгсм2)(кгч)2
Расчет действительной потери давления для стояка 3:
=80.17*10-4·323.222= 837.55 кгсм2
G= Gcт1+Gст2+ Gст3=3795+266+323.22= 96872 кгч
Принимаем диаметр участка d=32 мм
Расчет характеристики сопротивления на участке 2-3:
Вентиль с вертикальным шпинделем
Расчет потери давления для участка 2-3:
Расчет участка 2’-3’
G= Gcт1+Gст2=3795+266+323.22= 96872 кгч
Расчет характеристики сопротивления на участке 2’-3’:
G=3795+266+323.22+323.22+266+3795= 193722 кгч
Тройник на проход с поворотом x=1.5
Расчет потери давления для участка 3-4:
Расчет участка 3’-4’
Расчет характеристики сопротивления на участке 3’-4’:
Принимаем диаметр участка d=32 мм.
Расчет характеристики сопротивления на участке 4-5:
Отводы гнутые под углом 900 x=0.3
Расчет потери давления для участка 4-5:
Расчет участка 4’-5’
Расчет характеристики сопротивления на участке 4’-5’:
Расчет потери давлений для участка 6’-7’
Все полученные данные заносятся в таблицу:
Расход теплоносит G кгч
Приведенный коэф трения на 1м длины ld1м
Приведенный коэф трения на участке L (ld)
Сумма к.м.с. На участке e
Приведенный коэф сопротивления участка eпр
Удельное скоросное давление в трубопроводе А*10 (кгсм2)(кгч)
Характеристика сопротивления участка S*10
Потеря давления на участке Р кгсм2
Располагаемый перепад давлений в стояке Рст кгсм2
Действительная хар-ка сопротивления стояка S*10 (кгсм)(кгм)
Действительная потеря давления в стояке Рст кгсм2
Гидравлический расчёт однотрубной системы с нижней разводкой при тупиковой схеме сети с постоянными перепадами температуры воды в стояках.
Расчет отопительных приборов.
Для поддержания в отапливаемом помещении расчетной температуры воздуха необходимо чтобы количество теплоты отдаваемой отопительными приборами и трубопроводами равнялось тепловым потерям теплоты.
Для того чтобы выполнить расчёт площади поверхности отопительных приборов необходимо знать по меньшей мере температуру теплоносителя поступившего в прибор и теплоотдачу прибора. Это особенно важно при проектировании однотрубных систем водяного отопления в которых расчетная температура теплоносителя в каждом отопительном приборе отличается от температуры в соседних приборах. В курсовом проекте определяется поверхность отопительных приборов одного стояка системы отопления.
Вид отопительных приборов - чугунные секционные радиаторы типа МС-140
Рассмотрим подробно один радиатор (первый прибор второго стояка).
Температура на выходе из прибора:
где: tвх - температура входа воды в этажестояк °С .
Qпом - тепловая нагрузка помещения в состав которого входит рассчитываемый отопительный прибор Вт;
Q=5729 кДжч - теплопотери в помещении для первого радиатора (для 102 помещения)
Gст - расход воды по стояку; Gст1= 266 кгч
a - коэффициент затекания при установке кранов КРТ a = 10;
Средний температурный напор :
где tв расчетная температура внутреннего воздуха (20°С);
Коэффициент учитывающий направление движения в приборе:
где - коэффициент учитывающий направление движения воды в приборе при схеме движения теплоносителя ”снизу- вверх” для чугунных радиаторов определяется по формуле в остальных случаях =1.
Движение воды в данном приборе снизу-вверх
Коэффициент теплопередачи отопительного прибора:
где n p с- экспериментальные числовые показатели зависящие от расхода воды в приборе и направления ее движения
b- коэффициент учета атмосферного давления для чугунных секционных радиаторов при р=760 мм. рт. ст. b=1.0;
kном- номинальный коэффициент теплопередачи для отопительных приборов вида МС-140 kном=1036 кДжч*м2*С;
Теплоотдача трубопроводов:
где Lв Lг - длина соответственно вертикальной и горизонтальной трубы м;
qв qг - теплоотдача 1 м соответственно вертикальной и горизонтальной трубы Втм определяемая по таблице;
Теплоотдача прибора в отапливаемое помещение:
где - коэффициент учитывающий долю теплоотдачи трубопроводов в помещении; при открытой прокладке труб =0.9;
Поверхность нагрева отопительного прибора вычисляется по формуле:
Расчетное число секций чугунных радиаторов находим по формуле:
- коэффициент учитывающий количество секций в приборе. Коэффициент учета количества секций в приборе для радиаторов типа МС-140 с числом секций до 15 принимается равным .
- коэффициент учитывающий способ установки отопительного прибора при открытой установке 4=140 (У стены без ниши и закрыт деревянным шкафом со щелями в верхней части передней доски закрытыми сетками).
Расчетное количество секций округляется до целого числа в большую сторону.
Расчеты отопительных приборов для остальных помещений сведены в таблицу 4 «Расчет отопительных приборов».
Теплопотери помещения Q кДжч
Температура внутреннего воздуха tвн C
Температура воды на входе в прибор tвх С
Температура воды на выходе из прибора tвых С
Средний температурный напор tср С
Коэфициент теплопередачи kпр кДж(ч*м2*К)
Теплопередача вертикальных трубопроводов q Вт
Длина вертикальных трубопроводов Lв м
Теплоотдача горизонтальных трубопроводов qгкДжч
Длина горизонтальных трубопроводов Lг м
Теплоотдача трубопроводов Qтр кДжч
Тепловая нагрузка прибора Qпр кДжч
Поверхность нагрева прибора Fпр м
Расчетное число секций nр
Установленное число секций nр
Q=7432.6 G= 266 кгч D=20мм
Расчет отопительных приборов Cт2.
Расчеты характеристик системы отопления жилого здания вели для города Москва. В ходе работы произвели теплотехнический расчет ограждающих конструкций сконструировали систему отопления выполнили гидравлический расчет системы отопления расчет отопительных приборов и отопительной характеристики здания определили тепловую мощность системы отопления. В соответствии с этими расчетами спроектировали однотрубную проточно-регулируемую систему отопления с нижней разводкой магистралей. Расчеты показали что здание применимо для постройки в данном городе. Также при проектировании систем отопления удалось избежать нежелательной установки дроссельных шайб за счёт комбинирования диаметров участков стояков.
СНиП 2.04.05. – 91* «Отопление вентиляция и кондиционирование». М.: Стройиздат 1996
СНиП II-3-79* «Строительная теплотехника» М.: Стройиздат 1996
Еремкин А.И. Т.И. Королева Учебное пособие «Тепловой режим здания» М.:изд.АСВ 2003
Богуславский Л.Д. Санитарно-технические устройства зданий М.: Высш.шк. 1980
ДроздовВ.Ф. Отопление и вентиляция. Ч1.Отопление. М.: Высш. шк. 1979
Тихомиров К.В. Теплотехника теплоснабжение и вентиляция М.: Высш.шк. 1974
Хапова О.В. Е.Л. Никонова Методические указания. Примеры гидравлического расчета однотрубных вертикальных систем центрального отопления
Методические указания. Теплопотери жилого дома Вологда1986
СНиП 2.01.01.- 82 «Строительная климатология и геофизика» М. 1983
Щекин. Р.В. и др. Расчет систем центрального отопления. Киев: Вища школа 1975
Справочник проектировщика.Ч.1. Отопление. под ред. И.Г. Староверова и др. М.: Стройиздат 1990

2222222.doc

Расчет основных потерь теплоты через лестничные клетки.
Характеристики ограждающих конструкций
6*27.76 - 0.9*1.5*8 - 2.5*2.2
Расчет общих теплопотерь для первого этажа
Расчет общих теплопотерь для типового этажа.
Расчет общих теплопотерь для верхнего этажа.