Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Требуемый микроклимат в помещении создается следующими системами инженерного оборудования зданий: отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Системы отопления служат для создания и поддержания в помещениях в холодный период года необходимых температур воздуха, регламентируемых соответствующими нормами. Таким образом, они позволяют разрешить лишь одну из задач по созданию и обеспечению микроклимата в помещении - необходимого теплового режима.

В тесной связи с тепловым режимом помещений находится воздушный режим, под которым понимают процесс обмена воздухом между помещениями и наружным воздухом. Системы вентиляции предназначены для удаления из помещений загрязненного и подачу в них чистого воздуха. При этом расчетная температура внутреннего воздуха не должна изменяться. Система вентиляции состоит из устройств для нагревания, увлажнения и осушения приточного воздуха.

Системы кондиционирования воздуха являются более совершенными средствами создания и обеспечения в помещениях улучшенного микроклимата, т.е. заданных параметров воздуха: температуры, влажности и чистоты при допустимой скорости движения воздуха в помещении независимо от наружных метеорологических условий и переменных по времени вредных выделений в помещениях. Системы кондиционирования воздуха состоят из устройств термовлажностной обработки воздуха, очистки его от пыли, биологических загрязнений и запахов, перемещения и распределения воздуха в помещении, автоматического управления оборудованием и аппаратурой.

1. Исходные данные для проектирования

Климатические параметры района строительства

Состав климатического паспорта района строительства.

Место строительства - г. Усть-Илимск;

Температура воздуха:

- наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 -35;

- наружного воздуха, обеспеченностью 0,94 -26;

- средняя t периода со среднесуточной t<8 -8,5;

- продолжительность периода со среднесуточной t<8 240 сут.

Перемещение воздуха:

- максимальная из скоростей ветра по Румбам за январь 2,9 м/с.

Микроклиматические параметры помещения

Для каждой категории помещения вписываем оптимальные и допустимые температуры, влажности, подвижность воздуха, (ГОСТ 30.494-96) и заносим их в таблицу 1.

Таблица 1. Микроклиматические параметры помещений

№	Помещение
1	Класс лаболаторно-практических занятий	20	0,3
2	Узел ввода теплоносителя	16	0,3
3	Электрощитовая	16	0,3
4	Инструментальная	18	0,3
5	Хозяйственный склад	16	0,3
6	Архив с технической библиотекой	17	0,3
7	Санузел	20	0,3
8	Гардероб	16	0,3
9	Класс по ПДД	15	0,3
10	Автокласс	18	0,3
11	Преподавательская	20	0,3
12	Подсобное помещение	16	0,3
13	Лаборантская	20	0,3
14	Венткамера на 2 этаже	16	0,3

По температуре и влажности холодного периода определяем влажностный режим помещения. (СНиП 23-02-2003)

Влажностный режим данного помещения - влажный (ц60).

Характеристика ограждающих конструкций здания

В зависимости от расчетных значений температуры и относительной влажности внутреннего воздуха устанавливаем, что тепловой режим помещения - влажный.

В зависимости от влажностного режима помещения и зоны влажности определяются условия эксплуатации ограждающих конструкций. Условия эксплуатации - Б.

Для установленных условий эксплуатации выбираются значения теплотехнических показателей материалов, использованных в конструкции наружной стены, схема которой изображена на рисунке 1.

1 - наружный отделочный слой; 2 - утеплитель; 3 - несущий слой

Рисунок 1. Схема конструкции наружной стены

Таблица 2. Характеристика ограждающих конструкций наружной стены

№	Наименование материала
1	Известково-песчаный	1600	150	0,47
2	Плиты из стеклянного штапельного волокна	50	40	0,056
3	Железобетон	2500	160	1,69

На рисунке 2 представлена конструктивная схема чердачного перекрытия.

1 - Железобетонная плита перекрытия; 2 - Выравнивающий слой из цементно-песчаного раствора; 3-пароизоляция - один слой рубероида насухо; 4-утеплитель - плиты жесткие минераловатные; 5-кровля - 2 слоя наплавляемого материала;

6 - Кровельная железобетонная плита; 7 - Воздушная прослойка.

Рисунок 2. Схема конструкции крыши

2. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

Теплотехнический расчет наружных стен

Определение теплотехнических показателей строительных материалов

С учетом зоны влажности и влажностного режима помещения (нормальный) выбираем условия эксплуатации для ограждающих конструкций (табл. 11.2 [1]). Условия эксплуатации А. По этому условию далее в тексте выбираются теплофизические характеристики материалов.

Таблица 2.2. Характеристика ограждающих конструкций наружной стены

№	Наименование материала
1	Железобетонная кладка	2500	160	1,69
2	Известково-песчаный раствор	1600	140	0,47

1 - железобетонная кладка;

2 - известково-песчаный раствор.

Рисунок 2. рабочая схема конструкции стены

Для выбранных параметров определяется требуемое термическое сопротивление по энергосбережениям с учетом градус-суток отопительного периода СНиП-11-3-79

ГСОП=; (2.1)

ГСОП==(16+6)*230=5060

где =230-продолжительность отопительного периода, сут.

=, (2.2)

где - толщина отдельных слоев конструкции, м

- коэффициенты теплопроводности слоёв и утеплителя соответственно, Вт/мК;

- толщина утеплителя, м

По СНиП-03 «Тепловая защита здания» в таблицах по ГСОП находят с учётом энергосбережения и сравнивают с . Если >, то в расчётах дальше используют .

Определяем толщину утеплителя:

, (2.3)

где n - число слоев ограждающих конструкций.

м.

Рассчитаем тепловые потери через стены:

(2.4)

Помещение №1 - класс лабораторно-практических занятий:

,

,

,

.

Аналогично потери подсчитываются в остальных помещениях.

Теплотехнический расчёт пола.

По заданию: пол ж/б плита на доменных шлаках. Для проведения расчета поло по всему зданию разделяют на зоны. За теплопотери принимаем условные сопротивления теплопередачи, которые для неутеплённых полов составляют

Таблица 3. Термическое сопротивление пола по зонам

Зона	,
I зона	0,48
II зона	0,23
III зона	0,12
IV зона	0,007

Рисунок 3. Схема деления пола помещения на зоны

Рассчитаем тепловые потери пола по каждому помещению:

(2.5)

Помещение №1 - класс лабораторно-практических занятий:

Определим площадь каждой зоны в помещении:

Найдем тепловые потери:

Аналогично потери подсчитываются в остальных помещениях.

Теплотехнический расчёт ворот и дверей.

Таблица 2.3. Характеристика ворот и дверей

№	Наименование материала
1	Фанера	660	16	0,14
2	Железо	При расчете не учитываем
3	Фанера	660	30	0,14

1 - металл; 2,3 - фанера

Рисунок 4. Схема конструкции ворот

Найдем потери тепла через двери и ворота:

(2.6)

Помещение №1

Определим площадь ворот и дверей:

Рассчитаем потери тепла через двери и ворота:

Аналогично тепловые потери находятся в остальных помещениях.

Теплотехнический расчёт потолка.

Таблица 2.4. Характеристика потолка

№	Наименование материала
1	ж/б плита	2500	220	2,4
2	Направляющий материал	350	6	0,17

1 - ж/б плита; 2 - направляющий материал.

Рисунок 5. Схема конструкции потолка

Найдем потери тепла через потолок:

(2.7)

Помещение №1 - класс лабораторно-практических занятий:

Определим площадь потолка:

Рассчитаем потери тепла через двери и ворота:

Аналогично тепловые потери находятся в остальных помещениях.

3. Расчет тепловой мощности системы отопления

Дополнительные теплопотери определяемые ориентацией здания (стены):

(3.1)

где: основные теплопотери, Вт;

коэффициент, учитывающий ориентацию здания,

Север, северо - восток, северо - запад -

Юго - восток; запад -

Юг; Юго-запад - .

Помещение №1 - класс лабораторно-практических занятий:

Аналогично тепловые потери находятся в остальных помещениях.

Потери теплоты на инфильтрацию наружного воздуха.

Это затраты теплоты на нагрев воздуха, поступающего через неплотности в ограждающих конструкциях вследствие теплового и ветрового давлений, Вт:

, (3.2)

где - расход инфильтрующегося воздуха, кг/ч;

c - теплоемкость воздуха, кДж/кг;

k - коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях.

, (3.3)

где F - площадь оконных проемов, м²;

- сопротивление воздухопрониканию, (по СНиП 23-02-2003);

где - расчетная разность давлений на наружные и внутренние поверхности ограждающей конструкции.

Разность давлений воздуха наружной и внутренней поверхности ограждения, Па, определяется по формуле

, (3.4)

где g - ускорение свободного падения, м/с²;

Н - высота здания от уровня земли до верха карниза, м;

h - высота от уровня земли до верха рассматриваемого ограждения, м.

- плотность внутреннего воздуха, кг/м³;

- плотность наружного воздуха кг/м³;

v - средняя скорость ветра в январе, м/с;

С_н - коэффициент учитывающие аэродинамику с наветренной стороны здания;

С_з - коэффициент учитывающие аэродинамику с заветренной стороны здания;

К - коэффициент, учитывающий изменение скоростного напора в зависимости от высоты здания и типа местности;

Плотность внутреннего и наружного воздуха кг/м³, определяется по следующим формулам:

кг/м³, (3.5)

кг/м³, (3.6)

Помещение №1 - класс лабораторно-практических занятий:

Определяем плотность внутреннего и наружного воздуха кг/м³:

кг/м³.

кг/м³.

Расчетная разность давлений воздуха наружной и внутренней поверхности ограждения, Па:

.

Принимаем сопротивление воздуха в помещении

Рассчитываем расход инфильтрующего воздуха через ограждающие конструкции, кг/ч:

.

Затраты теплоты на прогрев инфильтруемого воздуха, Вт:

.

Определение затрат тепла на прогрев инфильтруемого воздуха в остальных помещениях находится аналогично.

Рассчитаем теплопоступления от людей, находящихся в помещении:

(3.7)

где - интенсивность работы (легкие работы=1)

-теплозащитные свойства одежды (обычная одежда = 0,65)

-подвижность воздуха

-количество человек

Помещение №1 - класс лабораторно-практических занятий:

Аналогично теплопоступления находятся в остальных помещениях.

Найдем теплопоступления от электрических приборов:



Помещение №1 - класс лабораторно-практических занятий:

Аналогично теплопоступления находятся в остальных помещениях.

Рассчитаем общие потери по каждому помещению, с учетом теплопоступлений:

Помещение №1 - класс лабораторно-практических занятий:

Аналогично тепловые потери находятся в остальных помещениях.

В Таблицах представлены результаты расчёта основных потерь теплоты помещений

4. Описание системы отопления

По способу циркуляции теплоносителя проектируемая система отопления - насосная. По схеме включения отопительного прибора в стояк - двухтрубная. По направлению объединения отопительного прибора в стояк - горизонтальная. По месту расположения подающей и обратной магистрали - с нижней разводкой.

Водяная система отопления имеет преимущества. Она обеспечивает равномерный прогрев помещения, поверхность отопительного прибора имеет невысокую температуру. Система водяного отопления проста в центральном и местном регулировании. Бесшумно действует, кроме того, она сравнительно долговечна.

В проектируемом здании система отопления с нижней разводкой, поэтому стояки (лежаки) размещаем вдоль наружных стен открыто над полом помещений.

Отопительный прибор, подводки и регулирующая арматура образуют радиаторный узел. В качестве регулирующей арматуры непосредственно перед прибором используют КРД (кран двойной регулировки).

5. Расчет отопительных приборов

Стандартный температурный напор при теплоносителях для каждой комнаты рассчитывается по формуле, :

(5.1)

Где - температура теплоносителя на входе из отопительного прибора,;

- температура теплоносителя на выходе из отопительного прибора

- температура воздуха внутри помещения,

Помещение №1 - класс лабораторно-практических занятий:

Аналогично стандартный температурный напор рассчитывают в остальных помещениях

Расчетную плотность теплового потока отопительного прибора Вт/м², для условий работы, отличных от стандартных, определяется по формуле:

(5.2)

Помещение №1 - класс лабораторно-практических занятий:

Аналогично расчетную плотность теплового потока отопительного прибора рассчитывают в остальных помещениях.

Необходимая теплопередача прибора в рассматриваемом помещении, рассчитывается по формуле:

(5.3)

где - тепловая нагрузка прибора, Вт;

-теплоотдача открыто проложенных в пределах помещения труб стояка (ветки) и подводок, к которым непосредственно присоединен прибор, Вт:

(5.4)

Помещения №1,2,3,4,12,5

, Вт

Помещения №9,8,7,6

В качестве отопительных приборов выбираем радиаторы чугунные, секционные, марки М-140-А, общего назначения.

Расчетное число секций чугунных радиаторов определяют по формуле, шт.:

(5.5)

Помещения №1,2,3,4,12,5

Помещения №9,8,7,6

Требуемая площадь наружной нагревательной поверхности прибора, м²:

(5.6)

Помещения №1,2,3,4,12,5

Помещения №9,8,7,6

Результаты расчетов отопительных приборов сводим в таблицу 5.

Таблица 4. Результаты расчетов

№ помещений	, Вт	, Вт	, шт.	Aпр, м2
1,2,3,4,12,5	809	495	5	1,65
9,8,7,6	809	268	4	1,6

6. Гидравлический расчет системы водяного отопления

Системы отопления представляют собой разветвлённую сеть теплопроводов, выполняющих важную функцию распределения теплоносителя по отопительным приборам. Целью гидравлического расчёта является определение таких диаметров теплопроводов, при которых обеспечивался бы требуемый расход теплоносителя через каждый отопительный прибор при потере давления в системе, не превышающей располагаемого напора на вводе.

Придвижение реальной жидкости по трубам всегда имеют место потери давления на трение и местные сопротивления. К местным сопротивлениям относятся тройники, вентили, краны отопительные приборы и т.д.

На аксонометрической схеме выбираем главное циркуляционное кольцо (ГЦК). При тупиковой разводке магистрали - через нижний отопительный прибор наиболее нагруженного и отдаленного стояка от теплового пункта.

Разбиваем ГЦК на участки. На каждом обозначаем соответствующую ему тепловую нагрузку и длину.

По каждому участку определяем расходы:

(6.1)

где - тепловая нагрузка участка, Вт;

С - теплоемкость воды, кДж/(кг*);

- температура воды на входе в отопительный прибор ();

- температура воды на выходе из отопительного прибора ();

Участок №1

Аналогично расходы находятся на каждом участке.

Среднее удельное падение давления:

(6.2)

где - располагаемое давление в системе отопления, Па;

- сумма длин участков, составляющих ГЦК, м.

По полученным значениям и по монограмме определяем:

1) Диаметр трубопровода, мм;

2) Скорость воды, м/с;

3) Динамическое давление, Па;

4) Фактичекское удельное падение давления на расчетном участке, Па/м;

Таблица 5. Коэффициенты местных сопротивлений

№Участка	D, мм	Вид местного сопротивления	о	Количество местных сопротивлений	Уо
1	50	Отвод Вентиль Тройник Отопительный прибор	1 9 1 0,5	1 1 1 1	11,5
2	50	Тройник Отопительный прибор	1 0,5	1 1	1,5
3	50	Тройник Отопительный прибор	1 0,5	1 1	1,5
4	50	Тройник Отопительный прибор	1 0,5	1 1	1,5
5	50	Тройник Отопительный прибор Сужение	1 0,5 0,5	1 1 1	2
6	40	Тройник Отопительный прибор	1 0,5	1 1	1,5
7	40	Тройник Отопительный прибор	1 0,5	1 1	1,5
8	40	Тройник Отопительный прибор	1 0,5	1 1	1,5
9	40	Тройник Отопительный прибор	1 0,5	1 1	1,5
10	40	Тройник Отопительный прибор	1 0,5	1 1	1,5
11	40	Тройник Отопительный прибор	1 0,5	1 1	1,5
12	40	Тройник Отопительный прибор	1 0,5	1 1	1,5
13	40	Тройник Отопительный прибор	1 0,5	1 1	1,5
14	40	Тройник Отопительный прибор	1 0,5	1 1	1,5
15	40	Тройник Отопительный прибор Сужение	1 0,5 0,5	1 1 1	2
16	32	Тройник Отопительный прибор	1 0,5	1 1	1,5
17	32	Тройник Отопительный прибор	1 0,5	1 1	1,5
18	32	Тройник Отопительный прибор	1 0,5	1 1	1,5
19	32	Тройник Отопительный прибор	1 0,5	1 1	1,5
20	32	Тройник Отопительный прибор	1 0,5	1 1	1,5
21	50	Тройник Отвод Вентиль Отопительный прибор	1 1 9 0,5	1 1 1 1	11,5
22	50	Тройник Отопительный прибор	1 0,5	1 2	2
23	50	Тройник Отопительный прибор	1 0,5	1 2	2
24	50	Тройник Отопительный прибор	1 0,5	1 2	2
25	50	Тройник Отопительный прибор	1 0,5	1 1	1,5

Потери давления на местные сопротивления:

(6.3)

где Уо - сумма коэффициентов местных сопротивлений (берем из таблицы 5);

Общие потери давления на участке, Па:

(6.4)

Потери давления на ГЦК, Па:

(6.5)

Проверяем запас давления на неучтенные сопротивления

? = (6.6)

? =

Результаты гидравлического расчета занесены в таблицу 6.

На рисунке 3 представлена схема системы отопления.

Рисунок 6. Схема системы отопления

Таблица 6. Результаты расчета

№	Qуч,Вт	Lуч, м	Gуч, кг/ч	d, м	щ, м/с	?о	?Руч, Па
1	34372	1,75	5328	50	0,29	11,5	468,3
2	33616	1,75	5184	50	0,29	1,5	420,4
3	33184	12,5	5112	50	0,29	1,5	506
4	32689	0,5	4968	50	0,28	1,5	368,1
5	31024	8	4788	50	0,28	2	591,3
6	29944	1	4644	40	0,32	1,5	445,2
7	28864	2	4464	40	0,32	1,5	489,7
8	27784	8	4284	40	0,32	1,5	413,2
9	27568	19	4032	40	0,31	1,5	470,9
10	26704	2,8	4140	40	0,31	1,5	426,1
11	25840	3,6	3996	40	0,31	1,5	473,4
12	24976	0,5	3852	40	0,30	1,5	422,5
13	24112	0,5	3744	40	0,30	1,5	496,4
14	23680	6,5	3672	40	0,29	1,5	451,2
15	23248	8	3600	40	0,29	2	422,9
16	22816	0,5	3348	32	0,31	1,5	415,6
17	21952	3,6	3384	32	0,31	1,5	488,1
18	21088	0,5	3240	32	0,31	1,5	421,3
19	20224	0,5	3132	32	0,30	1,5	488,1
20	19360	8,3	2988	32	0,30	1,5	499,3

7. Выбор и расчет системы вентиляции

Задачей вентиляции является поддержание и помещении благоприятных для человека параметров окружающей среды в соответствии с нормами. Параметры подразделяются на оптимальные-не вызывающие неприятных ощущений и допустимые - не вызывающие экологических изменений в организме человека при длительном пребывании в помещении.

По способу перемещения удаляемого из помещения и подаваемого в помещения воздуха различает вентиляцию естественную и механическую (искусственную).

Под неорганизованной естественной вентиляцией понимают воздухообмен в помещениях, происходящий под влиянием разности плотностей наружного и внутреннего воздуха и действия ветра через не плотности ограждающих конструкции, а также при открывании форточек, фрамуг и дверей

Механической или искусственной вентиляцией называется способ подачи воздуха в помещение или удаления из него с помощью вентилятора. Такой способ воздухообмена является более совершенным, т.к. воздух, подаваемый в помещение может быть специально подготовленным в отношении его чистоты, температуры и влажности.

По способу организации воздухообмена в помещениях вентиляция может быть обще-обменной, местной (локализующей), смешанной, аварийной и противодымной.

По назначению системы вентиляции подразделяются на приточные и вытяжные. Системы вентиляции, удаляющие загрязненный воздух из помещения называются вытяжными. Системы вентиляции, обеспечивающие подачу в помещение наружного воздуха, подогреваемого в холодный период года, называются приточными. Вытяжные системы вентиляции в зависимости от места удаления вредных выделений, а приточные системы вентиляции с зависимости от места подачи наружного воздуха подразделяются на обще-обменные. местные и смешанные.

Обще-обменная вентиляция предусматривается для создания одинаковых условии воздушной среды, главным образом в рабочей зоне.

При местной вытяжной вентиляции загрязненный воздух удаляется прямо из мест его загрязнения. Местная приточная вентиляция применяется н тех случаях, когда свежий воздух требуется лишь в определенных местах помещении (на рабочих местах).

8. Расчет воздухообмена помещении

кондиционирование отопление вентиляционный теплотехнический

Воздухообмен определяется по теплоизбыткам для всех помещений, кроме гаражей, стоянок, диагностических пунктов, постов технического обслуживания

Воздухообменом называется частичная или полная замена воздуха, содержащего вредные выделения, чистым атмосферным воздухом

Воздухообмен определяем тремя способами, дли помещений с автомобилями, для помещений с людьми и для производственных помещений где не предусмотрено постоянное присутствие людей.

Определяем воздухообмен для помещений с автомобилями, м³/с:

м³/с. (8.1)

где - количество выделившихся газов при работе двигателя

- ПДК газов наружной зоне помещений;

- ПДК газов в рабочей зоне помещений;

, (8.2)

где m-количество автомобилей, шт.;

В-объем двигателя в литрах;

Р - концентрация вредных веществ;

Т - время работы двигателя, мин.

Помещение №1 - Класс лабораторно-практических занятий

.

.

Воздухообмен по тепловыделениям от людей, :

 (8.3)

где - количество человек;

- количество воздуха, приходящегося на 1 человека в час.

Если:

V_п<20 м³, то =30

V_п?20 м³, то =20

Объем помещения, м³:

V_п=аbh, (8.4)

где a - длинна помещения, м;

b - ширинапомщения, м;

h - высота помещения, м.

Помещение №1 - Класс лабораторно-практических занятий

V=37,8*21*7,2=5715.

L=29*20 = 580 .

Аналогично производится расчет для 8 и 9 помещения

Воздухообмен по объему помещения, м³/ч:

L=nV, м³/час, (8.5)

где n - кратность воздухообмена, (n = 1,5).

Помещение №1 - Класс лабораторно-практических занятий

L=1.5*5715=8572,5 м³/ч

Аналогично рассчитывается для остальных помещений

Расход воздуха для производственных помещений принимается равным максимальному из расходов, рассмотренных ранее, результаты приведены в таблице 7.

Таблица 7. Расход воздуха

№ помещения	По количеству автомобилей	По количеству человек	По объему воздуха в помещении	Принимаемый в дальнейших расчетах
				L,
1	680	580	8572,5	8573
2	-	-	17,5	18
3	-	-	19,8	20
4	-	-	17,5	18
5	-	-	259,2	260
6	-	-	463,32	463
7	-	-	8,3	8
8	-	40	8,3	8
9	-	580	463,32	463
12	-	40	37,3	37

Определяем общее количество приточного воздуха:

. (8.6)

L_пр=8573+18+20+18+260+463+8+8+463+37=9868 м³/ч

9. Аэродинамический расчет системы вентиляции

Для аэродинамического расчета составляем расчетную схемусистемы вентиляции в аксонометрии с указанием приточно-вентиляционной камеры, воздуховодов и вентиляционных решеток.

Определяем площадь живого сечения воздуховодов для каждого помещения:

, (9.1)

где - средняя скорость воздуха, м/с.

Определяем площадь живого сечения для вентиляционных решеток в каждом помещении :

, (9.2)

Помещение №1 - Класс лабораторно-практических занятий

По таблице 8, по площади живого сечения вентиляционных решеток выбираем стандартный тип решетки.

Таблица 8. Расчет вентиляционных решеток

№ участка	Расход приточного воздуха	Расчетная площадь живого сечения для вентиляционных решеток	Реальная площадь живого сечения для вентиляционных решеток	Марка, габариты	количество
1	8573	0,57	0,028	Л-101	2
3	20	0,002	0,009	Л-106	1
4	18	0,002	0,009	Л-106	1
5	260	0,024	0,028	Л-101	1
6	463	0,044	0,028	Л-101	2
7	8	0,00007	0,009	Л-106	1
8	8	0,00007	0,009	Л-106	1
9	463	0,044	0,028	Л-101	2
10	37	0,004	0,009	Л-106	1

Рисунок 7. Схема системы вентиляции

Таблица 9. Сопротивления воздухопровода

№ уч	D, мм	Вид местного сопротивления	Кол-во	о	?о
1	280	Поворот 90є	1	0,21	0,51
		Тройник на проходе	2	0,3
3	280	Тройник на проходе	1	0,15	0,15
4	280	Поворот 90є Тройник на проходе	1 1	0,21 0,15	0,36
5	280	Тройник на проходе	1	0,15	0,15
10	280	Поворот 90є Тройник на проходе	1 1	0,21 0,15	0,36
6	280	Тройник на проходе	2	0,3	0,3
7	280	Поворот 90є Тройник на проходе	1 1	0,21 0,15	0,36
8	280	Тройник на проходе	1	0,15	0,15
9	280	Тройник на проходе	2	0,3	0,3

Составляем расчетную схему воздуховодов с обозначением расхода воздуха и длин на участках. Выбираем главную магистраль, имеющую наибольшие потери давления. Задаемся скоростью движения воздуха по участкам, причем скорость от вентилятора к конечным участкам уменьшается.

По количества воздуха на каждом участке и скорости воздуха на участках по монограмме определяем:

- диаметр воздухопровода

- действительную скорость воздуха

- удельное сопротивление

- динамическое давление воздуха

Таблица 10. Расчет потерь в воздухопроводе

№ уч	Lуч, м3/ч	Lуч, м	м/с	D, мм	д,м/с	R, Па/м		?о
1	9833	27,6	9,5	360	9,2	2,5	59,8	0,51
3	20	2,8	9	280	8,55	2,4	43,6	0,15
4	18	6,8	8	280	7,48	2,2	34	0,36
5	260	5,6	7	280	6,72	1,8	27	0,15
10	77	6,6	6	280	5,8	1,3	18,6	0,36
6	463	6,3	5	280	4,7	0,85	14,7	0,3
7	8	2,1	4	280	3,6	0,5	8,2	0,36
8	48	2,8	3	280	2,5	0,48	6,5	0,15
9	1043	36	7	280	5,5	0,37	5,3	0,3

Определяем потери на трение на каждом участке:

. (9.3)

Участок №1

.

Определяем потери давления на местные сопротивления по каждому участку:

, (9.4)

где - сумма коэффициентов местных сопротивлений.

Участок №1:

.

Определяем общие потери давления на участках:

Участок №1:

69+30,5=99,5 Па

Аналогично производим расчеты для каждого участка и результаты заносим в таблицу 11.

Таблица 11. Результаты расчета

№Участка	, Па	, Па	, Па
1	69	30,5	99,5
3	6,72	6,54	13,26
4	14,96	12,24	27,2
5	10,08	4,05	14,13
10	8,58	6,696	15,28
6	5,36	4,41	9,77
7	1,05	2,952	4,002
8	1,34	0,975	2,32
9	13,32	1,59	14,91

Определяем общие потери давления в сети:

.

?P_c=99,5+13,26+27,2+14,13+15,28+9,77+4,002+2,32+14,91=200,4 Па

10. Расчет и выбор калорифера

Для нагревания воздуха применяют преимущественно стальные и биметаллические со спирально-накатным оребрением калориферы. Оребрение увеличивает площадь поверхности нагрева.

Теплопередающая поверхность пластинчатых калориферов выполнена из стальных трубок диаметром 16х1,2 мм и стальных гофрированных пластин толщиной 0,55 мм. насаженных на трубки на расстоянии 4,8 мм одна от другой.

В калориферах, моделей КВСБ-П, КВББ-П, КСкЗ и КСк4, в качестве теплоносителя используется вода с температурой до 180 и давлением до 1,2 МПа, совершающая многоходовое движение по трубкам, что увеличивает ее скорость и как следствие, интенсивность теплоотдачи.

Технико-экономическими показателями калорифера являются коэффициент теплоотдачи, аэродинамическое сопротивление проходу воздуха и масса металла, приходящаяся на 1 площади поверхности нагрева.

Исходными данными при расчете калорифера являются расход воздуха G, кг/с, вид греющего теплоносителя. Исходя из необходимой площади живого сечения выбираем номер и число калориферов и находим действительную площадь их живого сечения. При этом необходимо, чтобы число калориферов было минимальным.

Калорифер устанавливаем в помещение №1.

Определяем расход теплоты нагревания воздуха, Вт;

, (10.1)

где - количество воздуха, проходящего через калорифер, /ч;

- плотность воздуха после калорифера, кг/;

- температура подогретого воздуха, ;

- температура наружного воздуха, ;

- удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кгК).

Определяем площадь живого сечения калорифера по воздуху:

, (10.2)

где - плотность воздуха, кг/м³;

х - задаемся массовой скоростью движения воздуха в калориферах.

(х = 6 кг/

По найденной площади живого сечения выбираем модель и номер калорифера.

При f_возд = 0,6выбираем калорифер - КВС - 5 - п со следующими техническими характеристиками:

- площадь поверхности нагрева - 18,81;

- площадь живого сечения по воздуху - 0,2279 ;

- площадь живого сечения по теплоносителю - 0,0008686

Определяем действительную массовую скорость движения воздуха,:

(.

Определяем расход греющего теплоносителя, :

, (10.3)

где - теплоемкость воды (=4187 Дж/кг);

- температура в подающем трубопроводе (= 150);

- температура в обратном трубопроводе (= 70);

=

Скорость движения воды в трубках калорифера:

, (10.4)

где - плотность воды при средней температуре теплоносителя ф_СР, кг/м³;

f_B - площадь живого сечения трубок калорифера по воде, м².

=950,5 кг/м³

ф_СР===110⁰С.

=0,66.

Поверхность нагрева калорифера, м²:

F_К=, (10.5)

где k-коэффициент теплопередачи калорифера, (k=20.86).

?t-расчетный температурный напор, :

?t=, ⁰С.

?t=⁰С.

F_К==14,78 м².

Определить количество калориферов, шт.:

=1,41 шт.

Определяем установленное количество калориферов: -округляем до ближайшего большего: =2 шт.

Определяем действительную поверхность нагрева калорифера, м²:

=. (10.6)

=218.81=37.62

Запас поверхности нагрева:

. (10.7)

Сопротивление калориферов по воздуху, Па:

=3.35((Па.

=3.35((=743,6Па.

11. Выбор вентилятора

Вентилятор выбирается по аэродинамическим характеристикам.

Исходными данными для выбора вентилятора являются:

Расчетный расход воздуха , м³/час:

, (11.1)

где 1.1 - коэффициент запаса на утечки воздуха.

.

Определяем расчетное давление, создаваемое вентилятором, Па:

, (11.2)

где 1.1 - коэффициент запаса по давлению;

- потери давления в системе вентиляции, Па:

, (11.3)

где - потери давления в сети, Па;

- потери давления в калорифере, Па.

, Па

- коэффициент приведения расчетных условий к условиям характеристики вентилятора, (.

=, (11.4)

где =0.095 Мпа-барометрическое атмосферное давление.

=

Па

Определяем тип вентилятора, число оборотов и КПД вентилятора.

При выборе вентилятора стремимся к максимальному КПД.

Ц4-70 №7; n=571 об/мин; КПД=0.77.

Определяем потребляемую мощность вентиляционной установки, Вт

=. (11.5)

==293,78 Вт

Установленная мощность электродвигателя, Вт:

, (11.6)

где - коэффициент запаса по мощности (

Вт.

Номинальная мощность электродвигателя, кВт:

.

Заключение

В теплотехническом расчете ограждающих конструкций определили сопротивления:

- для наружных стен:;

- для чердачного перекрытия: 0,349;

- окон 0,632;

Определили толщину утеплителя:

- для наружной стены 12 см;

В гидравлическом расчете определили расходы по участкам, диаметры трубопровода, падения давления на расчетном участке. Общие потери давления составили 9365,27 Па. Запас давления на неучтенные сопротивления составил 6,34%.

Рассчитали отопительные приборы для помещений:

- Класс лабораторно-практических занятий - М-140 А, площадь поверхности нагрева - 1,65 мІ, на радиаторов 5 секций;

- Электрощитовая - М-140-А, площадь поверхности нагрева - 1,65 мІ, на 1 радиатор 7 секций;

- Инструментальная - М-140-А, площадь поверхности нагрева - 1,6 на 2 радиатора по 7 и 4 секции соответственно;

- Хозяйственный склад - М-140-А, площадь поверхности нагрева - 1,65 мІ, на 5 радиаторов 10 секций.

А так же и для других помещений.

Мощность системы отопления составила 40264,23 Вт.

Рассчитали воздухообмен в помещении:

Определили общее количество приточного воздуха: 9833 м³/ч

Определили общие потери давления в сети воздухопровода: 182,98 Па.

Выбраны вентиляционные решетки с площадью прохода воздуха:

- Л-101, с площадью сечения 0,028 м², в количестве 7 шт.;

- Л-106, с площадью сечения 0,009 м², в количестве 5 шт.;

В расчете калорифера был выбран калорифер - КВС - 5 в количестве 2 шт., со следующими параметрами:

- площадь поверхности нагрева - 37,62 ;

- площадь живого сечения по воздуху - 0,2279 ;

- площадь живого сечения по теплоносителю - 0,0008686

Выбран вентилятор Ц4 - 70 серии 7, n = 571 об/мин, КПД= 77%.

Список использованных источников

1 «Вентиляция и кондиционирование воздуха.» Справочник проектировщика. Под редакцией И.Г. Староверова. - 3-е изд. - М.: Стройиздат, 1978. - 509 с.

2 Тихомиров К.В., Сергиенко Э.С. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция: Учебник для вузов. - 4-е издание., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1991. - 480 с.

3 СниП - 2.04.05 - 91* «Отопление, вентиляция, кондиционирование». / Госстрой СССР М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1987. - 64 с.

4 СниП II - 3 - 79* «Строительная теплотехника». / Госстрой СССР М.:

5 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха.»: Программа, задания и методические указания/ И.Г. Беляев, Е.В. Тартыкорва - Братск: ГОУ ВПО «БрГУ», 2006. -20 с.

6 СНиП 23-01-99* «Строительная климатология»

7 СНиП 41-01-2003 «Строительные нормы и правила РФ. Отопление, вентиляция и кондиционирование.»

8 СП 60.13330.2012 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха»

9 «Современные системы кондиционирования и вентиляции воздуха» Г.В. Нимич, В.А. Михайлов, Е.С. Бондарь, 2013 - 626 с

10 Рекомендации по применению и расчету газо-воздушных систем лучистого отопления, 2012 г.

11Технология чистых помещений. Основы проектирования, испыта-ний и эксплуатации. Вильям Уайт. М., издат. «Клинрум», 2012 год, 304 с.

12 Тепломассообмен. Цветков Ф.Ф., Григорьев Б.А. Издат. МЭИ, 2013 г., 550с

Размещено на Allbest.ru