Система отопления жилого здания

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Системы отопления

РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

1. Теплотехнический расчет наружных ограждений

1.1. Выбор расчетных параметров наружного и внутреннего воздуха

1.2. Определение сопротивлений теплопередаче наружных ограждений

1.2.1.Определение сопротивления теплопередачи наружной стены

1.2.2. Определение сопротивления теплопередачи чердачного перекрытия

1.2.3. Определение сопротивления теплопередачи перекрытия над не отапливаемым подвалом

2. Тепловая мощность системы отопления

2.1. Определение расчетных тепловых потерь через наружные ограждения

2.2. Определение общих потерь теплоты с учетом инфильтрации и теплопоступлений в помещение

2.3. Удельная отопительная характеристика здания

3. Конструирование системы отопления

4. Гидравлический расчет системы отопления

5. Расчет отопительных приборов

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Введение

Целью курсовой работы является проектирование однотрубной вертикальной системы водяного отопления для поддержания необходимого теплового режима здания. В ходе работы нужно произвести теплотехнический расчет ограждений, гидравлический расчет системы отопления, расчет отопительных приборов, определить тепловую мощность системы отопления и подобрать оборудование теплового пункта.

В задании на выполнение курсовой работы приводятся необходимые исходные данные: характеристика здания, его назначение, вид системы отопления, вид регулирующей арматуры, расчетные температуры сетевой воды в тепловой сети, расчетные температуры воды в системе отопления здания.

Задачи, которые требуют решения в настоящей работе:

Проектирование системы отопления здания.

Расчет отопительных приборов.

Построение плана типового этажа, плана подвала, аксонометрической схемы.

Графическая часть предполагает:

план типового этажа здания, выполненного в масштабе 1:100, на котором отмечается расположение стояков;

план подвала здания, также выполненного в масштабе 1:100, с указанием стояков и магистралей, теплового пункта;

аксонометрическую схему, выполненную в масштабе 1:100.

Теоретическая часть

Системы отопления.

Отоплением называется искусственное обогревание помещений здания с возмещением теплопотерь для поддержания в них температуры на заданном уровне, определяемом условиями теплового комфорта для находящихся людей и требованиями протекающего технологического процесса.

Система отопления - это совокупность конструктивных элементов со связями между ними, предназначенных для получения, переноса и передачи необходимого количества теплоты в обогреваемые помещения, здания, сооружения.

Системы отопления классифицируются по следующим признакам:

1. По виду используемого теплоносителя:

А) водяные;

Б) паровые;

В) воздушные;

Г) печные;

Д) радиационные;

Е) электрические.

2. По способу перемещения теплоносителя

Системы водяного отопления:

А) с принудительным принуждением;

Б) с естественным побуждением.

Системы парового отопления:

А) низкого давления;

Б) высокого давления;

В) с самотечным возвратом конденсата;

Г) с конденсатным баком и насосом.

3. По месту расположения источника теплоты:

А) центральные;

Б) местные.

Проектируемые системы отопления должны отвечать санитарно-гигиеническим требованиям, обеспечивая:

1. Параметры микроклимата, чистоту воздуха в обслуживаемой зоне помещений в пределах оптимальных или допустимых норм;

2. Параметры микроклимата, чистоту воздуха в рабочей зоне производственных, лабораторных и складских помещениях в зданиях любого назначения в пределах оптимальных или допустимых норм;

3. Допустимые уровни шума и вибрации от работы систем и оборудования.

Кроме того, системы отопления должны удовлетворять требованиям надежности, пожаро, взрывобезопасности и энергоэффективности.

При выборе системы отопления, вида и параметров теплоносителя, а также типов нагревательных приборов необходимо учитывать тепловую инерцию ограждающих конструкций, характер и назначение зданий и сооружений.

В курсовой работе принимаем наиболее экономичную однотрубную вертикальную систему водяного отопления с n-образными стояками с нижней разводкой горячей и обратной магистрали со смещенными замыкающими участками и регулировочными кранами на обратной подводке к прибору.

Однотрубная система водяного отопления — обогревательная установка, стояки или ветви которой состоят из одной трубы, соединяющей последовательно ряд отопительных приборов.

Однотрубные вертикальные проточные системы отопления со смещенными замыкающими участками и трехходовыми кранами для регулирования теплоотдачи нагревательных приборов в настоящее время широко распространены. Однотрубные системы водяного отопления не имеют обратных стояков. Принцип действия этой системы заключается в следующем. Горячая вода из котла по главному стояку и подающей магистрали поступает в стояки. В местах присоединения нагревательных приборов к стояку поток воды распределяется: часть воды проходит транзитом по стояку через перемычку, а часть затекает в нагревательный прибор.

Вода, охладившись в нагревательном приборе верхнего этажа, выходит из него и смешивается с более горячей водой, проходящей через перемычку. Смешанная вода поступает по стояку к нагревательному прибору нижележащего этажа, где поток воды вновь распределяется, т. е. часть воды поступает в прибор, а часть проходит через перемычку. Такое движение воды повторяется на каждом этаже по ходу движения теплоносителя.

Таким образом, и при этой схеме отопления в каждый нижерасположенный прибор по ходу теплоносителя вода поступает с более низкой температурой.

Теплоотдачу нагревательных приборов в таких системах регулируют поворотом пробки трехходового крана в пределах 90°. Таким образом, может быть отключена перемычка (вся вода проходит через прибор) или прибор (вся вода проходит через перемычку). При промежуточном положении пробки крана часть воды пойдет через прибор, а часть — через перемычку. Если на подводках к приборам устанавливают краны двойной регулировки, то диаметр замыкающего участка должен быть на один размер меньше диаметра стояка.

Смещение замыкающего участка от оси стояка обеспечивает лучшее в сравнении с осевым замыкающим участком поступление воды из стояка в нагревательные приборы и компенсирование линейных удлинений стояка отводами на подводках к приборам, что важно для устройства систем отопления в зданиях повышенной этажности.

Вертикальная однотрубная система водяного отопления с верхней разводкой получила распространение в нач. 50х гг. Выполнялась с двухсторонним, а потом односторонним присоединением отопительных приборов к стоякам.

При нижней разводке горячая вода из отопительного котла поступает в магистральную трубу горячей воды снизу, из подвального помещения, а затем распределяется по стоякам и радиаторам.

Подающая и обратная магистрали располагаются в подвальном помещении. Выход трубопроводов на чердак отсутствует, за счет этого уменьшаются потери теплоты, и упрощается обслуживание системы отопления. Воздух спускается через воздушные краны, установленные на нагревательных приборах верхнего этажа. Подающие стояки в такой системе отопления разделяются на подъемные и опускные. Подъемный стояк прокладывают от подающей магистрали до верхнего этажа, где он переходит в опускной стояк, который в подвале присоединяется к обратной магистрали. Регулировка теплоотдачи нагревательных приборов осуществляется кранами, установленными на всех отопительных приборах.

Однотрубные системы с нижней разводкой применяют в бесчердачных зданиях с техническими подпольями и подвалами, а также при необходимости поэтажно включать систему в действие в процессе строительства здания.

Систему отопления с П-образными стояками можно включать в действие в процессе монтажа поэтажно (с временными перемычками), и эту особенность системы используют в зимнее время при выполнении внутренних отделочных работ в строящемся многоэтажном здании.

Общеупотребительная схема П-образного стояка для 3-этажного здания при теплоснабжении деаэрированной водой. В нижнем этаже показано проточное движение воды через отопительные приборы, в среднем этаже изображены узлы со смещенными замыкающими участками и в верхнем — проточнорегулируемые узлы с трехходовыми кранами. На отопительных приборах верхнего этажа устанавливают воздушные краны.

В схеме П-образного однотрубного стояка, сочетаются преимущества движения воды в отопительном приборе сверху вниз и нижней прокладки обеих магистралей. Восходящую (холостую) часть стояка при этом можно замоноличивать в строительные конструкции здания и превращать в дополнительный панельный проточный отопительный прибор.

Основным преимуществом однотрубных систем является их более низкая стоимость, по сравнению с двухтрубными, поэтому наибольшее применение они получили в многоэтажных зданиях, а так же в помещениях с большой площадью. По сравнению с двухтрубными, однотрубные системы водяного отопления имеют более эстетичный внешний вид, меньшую металлоемкость системы, более простые узлы трубных обвязок, что упрощает их заготовку и монтаж систем, лучшую тепловую и гидравлическую устойчивость.

Вертикальные П-образные однотрубные стояки применяют в бесчердачных многоэтажных (три — семь этажей) зданиях, имеющих техническое подполье или подвал. При строительстве здания в зимнее время система отопления с П-образными стояками может включаться в действие постепенно — поэтажно по мере начала внутренних отделочных работ.

Конструирование системы отопления

Широкое распространение получили тупиковые однотрубные вертикальные системы отопления, особенно системы с нижней разводкой магистральных трубопроводов. Эти системы обладают рядом достоинств и хорошо зарекомендовали себя при монтаже и эксплуатации. Выполнение ряда условий при разработке систем приводит к высокой технологичности, хорошей управляемости и возможности автоматизации гидравлического и теплового режима их.

Конструирование систем начинают с расстановки стояков и нагревательных приборов на планах этажей. Стояки устанавливаются на расстоянии 150+50 мм от откосов оконных проёмов, а нагревательные приборы на расстоянии 500 мм от стояков. Тепловой пункт размещают в подвале центральной части зданий.

Однотрубная система с нижней разводкой состоит из П-образных стояков, присоединёнными нижними концами к магистралям горячей и обратной воды. Подъёмные участки П-образных стояков радиаторных систем прокладывают в помещениях с меньшими теплопотерями, что позволяет снизить поверхность радиаторов. Система отопления обычно состоит из нескольких отдельных ответвлений, подключённых к общей распределительной магистрали, что позволяет производить регулировку теплоотдачи разных частей системы и отключать их при необходимости ремонтных работ. Удаление воздуха в системе с нижней разводкой магистралей осуществляется через краны, устанавливаемые на отопительных приборах верхних этажей. В нижних точках разводящих трубопроводов и на стояке устанавливаются устройства для спуска воды.

Для отключения стояков и спуска из них воды на подъёмном и опускном участках в местах присоединения стояков к магистралям устанавливаются пробковые краны, вентили, тройники. Для обеспечения выпуска воздуха и спуска воды уклоны магистральных трубопроводов горячей и обратной воды должны быть не менее 0,002. Уклон магистралей обычно направлен в сторону теплового пункта.

Отопительные приборы размещают в нишах под окнами, если это невозможно - у наружных или внутренних стен. В угловых помещениях приборы размещают вдоль обеих наружных стен, в лестничных клетках отопительные приборы устанавливаются под лестничным маршем первого этажа, их присоединяют к отдельным стоякам системы отопления.

П-образные стояки системы отопления имеют подъемный и опускной участки. Подъемный участок прокладывают по помещениям с меньшими тепловыми нагрузками. Отопление ванных комнат осуществляется полотенце- сушителем, которое присоединяется с циркуляционным стояком системы горячего водоснабжения. На подводках к накопительным приборам для регулирования теплоотдачи устанавливают регулирующую арматуру.

В жилых зданиях применяются чугунные и стальные радиаторы, конвекторы и, при обосновании, отопительные панели. В данном курсовом проекте рекомендуется применять чугунные радиаторы.

чертеж.dwg

Схема ототпления жилого здания
аксонометрическая схема системы отоплнения
Аксонометрическая схема отопления