Системи опалення

ЗМІСТ

1. Вихідні і кліматологічні дані

2. Теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій

3. Розрахунок тепловтрат в приміщенні

4. Обґрунтування прийнятої системи опалення

5. Розрахунок опалювальних приладів і їх підбір

6. Гідравлічний розрахунок системи опалення

7. Розрахунок елеватора

Висновок

Список літератури

1. ВИХІДНІ Й КЛІМАТОЛОГІЧНІ ДАНІ

Система опалення проектується для триповерхового житлового будинку, що знаходиться в м. Харкові. Розрахункова зимова температура зовнішнього повітря складає -23 С.

Зовнішні стіни - із глиняної цегли, товщиною 0,5 м, з коефіцієнтом теплопровідності л =0,52Вт/м2 °С;

- утеплювач ISOVER KL-E л = 0,036 Вт/м2 °С;

- повітряний прошарок R=0,19 м2 /Вт °С;

- плити з гіпсу л=0,35.

Для перекриття використані залізобетонні плити л=1,92 Вт/м2 °С, утеплювач PREFROCK л=0,04 Вт/м2 °С, руберойд по бітуму л=0,17 Вт/м2 °С для полу - утеплювач ISOVER KТ-11 л=0,041 Вт/м2 °С.

Орієнтація фасаду - на південний схід. Тиск на введенні в систему опалення складає 6000 Па. Тип нагрівального приладу - радіатор "Коридор 500/80".

2. ТЕПЛОТЕХНІЧНИЙ РОЗРАХУНОК ЗОВНІШНІХ ОГОРОДЖЕНЬ

Мета теплотехнічного розрахунку - визначити термічний опір конструкції що огороджують, (Rо), товщину утеплювача і коефіцієнт теплопередачі (К).

При розробці проекту треба приділити велику увагу конструкції зовнішніх огороджень і оцінці їхнього термічного опору. Правильно обрана конструкція огородження і строго обґрунтована величина його термічного опору Rо забезпечують, з одного боку, необхідний мікроклімат, тобто санітарно-гігієнічні умови, необхідні для перебування людини в приміщеннях проектованого будинку, а з другого - економічність завдання. Розрахунок виконують згідно з нормами СНІП ІІ-3-79* з прийнятим доповненням. Відповідно до доповнення при реконструкції будинку чи капітальному ремонті для міст першої зони розрахунковий термічний опір повинен бути не менше необхідного термічного опору. У цьому курсовому проекті для м. Харкова приймаємо необхідний термічний опір для зовнішньої стіни R0тр =2,2 м2 °С/Вт, горищного перекриття R0тр =2,5 м2 °С/Вт, полу R0тр =2,3 м2 °С/Вт.

Як відомо, опір теплопередачі огородження дорівнює сумі термічних опорів, що переборюють тепловий потік при переході від одного середовища до іншого.

Термічний опір огороджень визначають за формулою:

R0=Rв+УRі + Rв.п.+R.н, (1)

де - R в = опір тепло сприйняттю внутрішньої поверхні (бВ - коефіцієнт тепловіддачі внутрішньої поверхні конструкції, що огороджують, для м. Харкова складає 8,7), м2 °С/Вт;

- сумарний термічний опір усіх матеріальних шарів огородження

(лі - теплопровідність і ді - товщина шарів), м2 °С/Вт;

Rв.п - термічний опір замкнутого повітряного прошарку, м2 °С/Вт.

, - опір тепловіддачі зовнішньої поверхні (таблиця 1), м2 °С/Вт.

R0>Rтр.

Таблиця 1 - Значення коефіцієнта тепловіддачі для зимових умов

Зовнішня поверхня огороджувальної конструкції	бн
1. Для зовнішніх стін, покрить, перекриттів над проїздами і над холодними підпільними (без огороджуючи стінок) в Пн кліматичній зоні	23
2. Для перекриттів над холодними підвалами (існує доступ до зовнішнього повітря), перекриття над холодним підпіллям (з огороджувальними стінками) і холодними поверхами в Пн кліматичній зоні	17
3. Для горищного перекриття і над неопалювальними підвалами зі світовими отворами в стінах, а також зовнішніх стін з повітряним прошарком	12
4. Для перекриття над неопалювальним підвалом без світових отворів стін, розташованих вище рівня землі і над неопалювальними технічними підпіллями розташованими нижче рівня землі	6

Коефіцієнт теплопередачі (К) є зворотною величиною термічного опору (R0) і визначається за формулою:

(2)

Термічний опір вікон будинку приймають залежно від призначення будинку і різниці температур. Для курсового проекту пропонується прийняти вікно з подвійним заскленням.

Коефіцієнт теплопередачі вікна визначають за формулою:

, (3)

де Rокн - термічний опір вікна, м2 °С/Вт;

Rст - термічний опір огороджувальної стіни, м2 °С/Вт.

Таблиця 2 - Термічні опори (R0) вікон

Заповнення світового отвору	R0
1. Подвійне остеклення в пластмасових або дерев'яних роз'ємних переплетах	0,42
2. Двошарове остеклення в розйомних дерев'яних або пластмасових переплетах	0,53
3. Двокамерний склопакет	0,5
4. Двокамерний склопакет з тепловідбиваючим покриттям	0,76

Аналогічно коефіцієнту теплопередач вікон визначають коефіцієнт теплопередачі зовнішніх дверей. У курсовому проекті прийняті подвійні зовнішні двері.

Згідно з СНіП термічний опір дверей повинен бути не менше 0,6 R0тр зовнішньої стіни. Коефіцієнт теплопередачі балконних дверей приймаємо рівним коефіцієнту теплопередачі вікна Кокн.

Термічний опір для утеплених підлог (Rу.п) визначають з виразу

(4)

де - сума термічних опорів шарів, що утеплюють;

Rн.п - умовна величина термічного опору теплопередачі 1, 2, 3 і 4 зон не утеплених підлог на лагах складає відповідно R1 = 2,1 м2 °С/Вт, R2 = 4,3 м2°С/Вт, R3 =8,6 м2 °С/Вт, R4 = 14,2 м2 °С/Вт.

Визначаємо товщину утеплювача, термічний опір і коефіцієнт теплопередачі для горищного перекриття. Дані прошарки дахового перекриття наведені у таблиці:

№ п\п	Вид шару огородження	д,м	л,Вт/м°С
1	залізобетонна плита	0,22	1,92
2	утеплювач «PREFROCK»	x	0,04
3	руберойд по бітуму	0,01	0,17

1) визначаємо товщину утеплювача " ISOVER-L " з формули термічного опору огороджувальних конструкцій:

2,5=1/8,7+0,22/1,92+х/0,04+0,01/0,17+1/12

х = 0,064

Приймаємо товщину утеплювача дх= 0,07м.

2) знаходимо термічний опір:

R0=1/8,7+0,22/1,92+0,07/0,04+0,01/0,17+1/12=2,65 м2 °С/Вт

R0>R0тр. 2,65 >2,5

3) визначаємо коефіцієнт теплопередачі горищного перекриття за формулою:

К=1/ R0=1/2,65 = 0,377 Вт /м2 °С

Визначаємо товщину утеплювача, термічний опір і коефіцієнт теплопередачі для зовнішньої стіни. Дані прошарки зовнішньої стіни наведені в таблиці:

№п/п	Вид шару огородження	д, м	л, Вт/м °С
1	стіна з глиняної цегли	0,5	0,52
2	утеплювач " ISOVER KL-E "	х	0,036
3	плити з гіпсу	0,05	0,35

1) визначаємо товщину утеплювача " ISOVER KL-E " з формули термічного опору конструкцій, що огороджують:

2,2=1/8,7 + 0,5/0,52 + х/0,036 + 0,19 + 0,05/0,35 + 1/23

х = 0,027

Приймаємо товщину утеплювача дх=0,03 м.

2) знаходимо термічний опір:

R0=1/8,7 + 0,5/0,52 + 0,03/0,036 + 0,19 + 0,05/0,35 + 1/23=2,29 м2 °С/Вт

R0>R0тр. 2,29 >2,2

2) визначаємо коефіцієнт теплопередачі зовнішньої стіни за формулою:

3) К=1/ R0=1/2,29=0,437 Вт /м2 °С

Визначаємо товщину утеплювача, термічний опір і коефіцієнт теплопередачі для полу. Дані прошарки підлоги наведені в таблиці:

№п/п	Вид шару огородження	д, м	л, Вт/м °С
1	залізобетонна плита	0,22	1,92
2	утеплювач ISOVER KТ 11	х	0,041
3	лінолеум	0,01	0,7

1) визначаємо товщину утеплювача

Приймаю товщину утеплювача 0,03м.

2) знаходимо термічний опір чотирьох зон за формулою:

Rпол=Rнп+ Удn/ лn

де Rнп - термічний опір не утепленого полу по зонам.

Rпол 1=2,1 + 0,01/0,7 + 0,03/0,041 = 2,85 м2 °С/Вт;

Rпол 2=4,3 + 0,01/0,7 + 0,03/0,041 = 5,05 м2 °С/Вт;

Rпол 3=8,6 + 0,01/0,7 + 0,03/0,041 = 9,35 м2 °С/Вт;

Rпол 4=14,2 + 0,01/0,7 + 0,03/0,041 = 14,95 м2 °С/Вт;

Термічний опір повинен вдовільняти формулу

Rпол> 2,3 м2 °С/Вт;

Визначаю термічний опір полу розташованого на лагах по формулі

Rпол лаг = Rпол/0,85 м2 °С/Вт;

Rпол лаг 1 = 2,85/0,85 = 3,35 м2 °С/Вт;

Rпол лаг 2 = 5,05/0,85 = 5,94 м2 °С/Вт;

Rпол лаг 3= 9,35/0,85 = 11 м2 °С/Вт;

Rпол лаг 4 = 14,95/0,85 = 17,59 м2 °С/Вт;

Визначаємо коефіцієнт теплопередачі вікна при термічному опорі вікна 0,53м2 0С/Вт, термічний опір зовнішньої стіни 2,29 м2 °С/Вт.

Квік=1/Rвік - 1/Rст

Квік=1/0,53-1/2,29 = 1,45 Вт /м2 °С

3. РОЗРАХУНОК ВТРАТ ТЕПЛА В ПРИМІЩЕННЯХ

Щоб правильно підібрати опалювальні прилади у приміщенні, необхідно знати його тепловтрати. Тому розрахунок тепловтрат є одним з головних етапів проектування системи опалення.

Для розрахунку використовують наступні дані: плани поверхів з вказівкою призначення приміщень, орієнтація будинку на сторони світу, призначення кожного приміщення, місце спорудження будинку, теплотехнічний розрахунок зовнішніх огороджень. Всі опалювальні приміщення на плані позначені порядковими номерами за годинниковою стрілкою.

Утрати тепла приміщеннями через конструкції, що огороджують, визначають шляхом підсумування основних і додаткових утрат.

Основні тепловтрати приміщень Qосн. встановлюють за формулою:

(5)

де F - площа конструкції, що обгороджує, через яку відбувається утрата тепла, м2

k - коефіцієнт теплопередачі конструкції, що огороджує, Вт/(м °С);

t - розрахункова температура внутрішнього повітря, °С (для житлових кімнат і кухонь 18°С, для сходової клітки 16 °С);

t - розрахункова температура зовнішнього повітря, °С (для горища 9 °С);

п - поправочний коефіцієнт, що враховує положення огородження щодо зовнішнього повітря (для приміщень п = 1, для горища п = 0,9).

Площу зовнішніх і внутрішніх огороджень при розрахунку тепловтрат приміщень обчислюють (з точністю до 0,1 м2), дотримуючись правила обмірювання огороджень за планами і розрізами будинку. Ці правила враховують складність теплопередачі на межах огороджень, передбачаючи умовне збільшення чи зменшення площ для відповідності фактичним тепловтратам.

Для визначення площі зовнішніх стін вимірюють (з точністю до 0,1 м):

за планами - довжину стін кутових приміщень за зовнішньою поверхнею від зовнішніх кутів до осей внутрішніх стін, не кутових приміщень - між осями внутрішніх стін;

за розрізами - висоту стін на першому поверсі від нижнього рівня підготовки під конструкцію підлоги на лагах до рівня чистої підлоги другого поверху; на середніх поверхах - від поверхні підлоги одного поверху до поверхні підлоги вишележачого; на верхньому поверсі - від поверхні підлоги до верху конструкції горищного перекриття.

Для обчислення площі внутрішніх стін вимірюють:

за планами - довжину стін від внутрішньої поверхні зовнішніх стін до осей внутрішніх стін між осями; за розрізами - висоту стін від поверхні підлоги до поверхні стелі.

Площу вікон і дверей визначають за найменшими розмірами будівельних прорізів.

У розрахунковій таблиці назви огороджень позначають в такий спосіб:

зовнішня стіна - ЗС;

подвійне засклення - ПО;

горищне перекриття - ГП;

перекриття над підвалом - ПП;

подвійні двері - ПД;

балконні двері - БЛ.

Крім вертикальних конструкцій, що обгороджують, утрати тепла здійснюються і через горищне перекриття на третьому поверсі та підлогу на першому поверсі. У курсовому проекті підлоги будинку утеплені, розташовані на лагах. Утрати тепла крізь підлоги визначаються по зонах-смугах шириною 2 м, паралельних зовнішнім стінам. Чим ближче смуга розташована до зовнішньої стіни, тим вона має менший термічний опір теплопередачі. Ділянка розміром 2x2 м, що примикають до зовнішнього кута, враховується двічі. Умовна величина термічного опору теплопередачі 1,2,З і 4 зон неутеплених підлог на лагах складає відповідно: R1 = 2,1 м2 °С/Вт, R2 = 4,3 м2 °С/Вт, R3=8,6 м2 °С/Вт, R4 = 14,2 м2 °С/Вт.

Тепловтрати через підлоги на лагах визначають за формулою:

(6)

де F1, F2, F3 - площі зон, м;

R1, R2, R3 - термічні опори окремих зон, м2 °С/Вт.

Рис. 1- Схема зон для визначення втрат крізь підлогу

Дані розрахунку тепловтрат підлоги на лагах вносять у таблицю.

Таблиця 3 - Розрахунок тепловтрат крізь підлогу на лагах

№ Приміщення	найменування приміщення	tв	tн	R1	R2	R3	F1	F2	F3	Qпол
101	Спальна кімната	22	5	3,35	5,94	11	17,2	1,84	0	78,43184
102	Вітальня	20	5	3,35	5,94	11	5,6	5,71	0,34	33,86225
103	Вітальня	20	5	3,35	5,94	11	6	6,1	0,5	36,3996
104	Спальна кімната	22	5	3,35	5,94	11	18,2	4,57	0	89,35367
105	Спальна кімната	22	5	3,35	5,94	11	15,55	0,58	0	68,27998
106	Кухня-столова	22	5	3,35	5,94	11	8,84	0,66	0	39,61745
107	Кухня-столова	20	5	3,35	5,94	11	6,6	3,3	0	32,10642
108	Спальна кімната	22	5	3,35	5,94	11	9,84	3,57	0	50,97585
109	Спальна кімната	22	5	3,35	5,94	11	14	2,08	0	65,25224
л		16	5	3,35	5,94	11	5,4	5,4	3,51	26,47571

До додаткових тепловтрат відносяться: орієнтація приміщень по відношенню до сторін світу, наявність двох і більше зовнішніх стін, інфільтрація у приміщення зовнішнього повітря через нещільності будівельних конструкцій (щілини в притворах вікон, дверей), на зовнішні двері, не обладнані повітряними чи повітряно-тепловими завісами.

Добавку на орієнтацію огороджень по сторонах світу приймають для всіх зовнішніх вертикальних і похилих (у проекції на вертикаль) огороджень, звернутих на північ, схід, північний схід і північний захід у розмірі 0,10, на захід і південний схід-0,05, на південь і південний захід-0.

Додаткові втрати на зовнішні двері, не обладнані повітряними чи повітряно-тепловими завісами, при висоті будинку Н, м: для подвійних дверей з тамбуром між ними - 0,27-Н; для подвійних дверей без тамбура - 0,34 Н, для одинарних - 0,22- Н.

Фактор наявності двох і більше зовнішніх стін враховують шляхом підвищення в кутових приміщеннях будинку розрахункової температури внутрішнього повітря на 2°С.

Для опалювальних приміщень, які мають вікна (кухні й житлові приміщення) площею А, м2, визначають тепловтрати на нагрівання інфільтруючого повітря за формулою:

, Вт (7)

де h - висота приміщення, м.

При визначенні розрахункових втрат тепла приміщень будинку необхідно враховувати побутові тепловиділення від устаткування за формулою:

,Вт (8)

де А- внутрішня площа приміщення, м2.

Побутові тепловиділення на сходовій клітці не враховують.

Таким чином, повні тепловтрати приміщень і сходової клітки обчислюють за формулами:

,Вт (9)

,Вт (10)

Розрахункові дані тепловтрат приміщень вводять у таблицю.

4. ОБГРУНТУВАННЯ ОБРАНОЇ СХЕМИ ОПАЛЕННЯ

У даному курсовому проекті проектують центральну систему водяного опалення з природною циркуляцією води (тобто гравітаційну систему). Прийнята двотрубна система опалення з установкою приладів регулювання відповідно до рекомендацій СНІП 2.04.05 - 91*.

Джерелом теплопостачання є ТЕЦ. Теплоносій подається споживачеві по теплових мережах через головний стояк у магістральний теплопровід, розташований на горищі, а потім через гарячі стояки і відгалуження надходить в опалювальні прилади. Безпосередній розподіл теплоносія по відгалуженнях опалювальної системи здійснюється індивідуальним тепловим пунктом (ІТП), що знаходиться в технічному підпіллі будинку. За допомогою ІТП також здійснюється контроль за температурою теплоносія в подавальному і зворотному трубопроводі, тиск у мережі, витрати теплової енергії.

Температура подаваного в опалювальні прилади теплоносія складає 95 °С. В опалювальних приладах вода охолоджується, віддаючи частину тепла через стінки приладів приміщенню, і по зворотних стояках та магістральному теплопроводу повертається в ІТП для відновлення теплового потенціалу. Температура теплоносія, що пройшов всі опалювальні прилади, складає 70 °С.

Опалювальні прилади розміщені під світловими прорізами в місцях, доступних для огляду, ремонту й очищення відповідно до рекомендацій СНІП 2.04.05 - 91 *. Опалювальні прилади на сходових клітках розміщені на першому поверсі і приєднані до окремого стояка.

У зв'язку з тим, що ванні кімнати приєднані до систем гарячого водопостачання, опалювальні прилади в цих приміщеннях не передбачені.

Трубопроводи системи опалення в місцях перетинання перекриттів, внутрішніх стін та перегородок прокладені в гільзах; з негорючих матеріалів на одному рівні з поверхнею стін, перегородок, стель і на 30 мм вище підлоги.

Для більш надійного видалення повітря, зручного спуску води із системи опалення і з метою запобігання застоювання теплоносія в системі магістральні трубопроводи, а також відгалуження від стояків до приладів і від приладів до стояків прокладені з ухилом 0,002 за напрямком ходу теплоносія.

На горищі будинку встановлений розширювальний бак з теплоізоляцією з негорючих матеріалів. Він призначений для вміщення приросту об'єму води при її нагріванні, а також для видалення через нього повітря в атмосферу як при заповненні системи водою, так і в період її експлуатації.

Передбачено ізоляцію трубопроводів системи опалення, які прокладені в неопалюваних приміщеннях і в місцях, де можливе замерзання. Теплова ізоляція застосована з матеріалу з теплопровідністю більше 0,05 Вт/м°С.

Для спуску води і для відключення від окремих кілець, відгалужень, стояків системи передбачена запірна арматура.

Вибір спроектованої системи опалення для даного будинку обумовлений наступними її перевагами:

1) у двотрубній системі є можливість повного контролю загального обсягу води, тоді як в однотрубній системі не можна регулювати обвідний потік. Це означає, що в однотрубній системі є втрати тепла на потоці труб, що обводять;

2) у двотрубній системі опалення легко компенсувати недостатність перерізу радіаторів, тому що додавання води понад розрахунковий об'єм створює додаткове тепло;

3) споживання матеріалу в двотрубній системі опалення менше, ніж в однотрубній системі;

4) у двотрубній системі опалення поверхня радіаторів звичайно номінально однакового розміру, а в однотрубній системі вона збільшується по ходу системи;

6) відсутність пригоряння пилу і неприємних запахів у зв'язку з тим, що температура приладу менше 80 °С;

7) легкість у регулюванні й безшумність у роботі.

5. РОЗРАХУНОК ОПАЛЮВАЛЬНИХ ПРИЛАДІВ І ЇХ ПІДБІР

Нагрівальні прилади є основним елементом системи опалення. Вони повинні відповідати певним теплотехнічним, санітарно-гігієнічним, архітектурно-побутовим, виробничо-монтажним, експлуатаційним і техніко-економічним вимогам. Ці прилади призначені для передачі теплоти від теплоносія до повітря і конструкцій що огороджують, приміщень, в яких вони встановлені.

Теплотехнічні вимоги зводяться до того, щоб нагрівальні прилади добре передавали тепло від теплоносія (води) опалювальним приміщенням, тобто щоб їхній коефіцієнт теплопередачі був якомога вищий. Величина цього коефіцієнта залежить від ряду факторів: різниці середньої температури теплоносія і температури повітря приміщення, розмірів і форми поверхні нагрівання, способу подачі й відводу води з приладу, кількості секцій у приладі і місця його установки, кількості води, що проходить через прилад, та ін.

Температура поверхні приладів обмежується санітарно-гігієнічними вимогами. У приміщеннях з тривалим перебуванням людини вона не повинна бути вище 95°С, тому що при більш високої температурі може бути суха сублімація осідаючого на приладах органічного пилу, що супроводжується виділенням шкідливих речовин, зокрема окису вуглецю.

Нагрівальні прилади повинні бути компактними, з легкодоступного для огляду й очищення від пилу поверхнею, форма й обробка приладів має відповідати призначенню приміщення. Із санітарно-гігієнічної точки зору бажано встановлювати прилади, в яких переважає передача тепла випромінюванням, тому що вони створюють кращі мікрокліматичні умови в приміщенні. Спосіб передачі тепла залежить від конструкції приладу і місця його установки.

Техніко-економічні вимоги до нагрівальних приладів:

1. Необхідно, щоб форма і конструкція приладу відповідала вимогам технології його масового виробництва.

2. Конструкція приладів повинна бути такою, щоб з окремих елементів можна було зібрати прилад з будь-якою поверхнею нагрівання.

3. Стінки приладу повинні бути міцні, паро- і водонепроникні.

4. Прилади повинні бути довговічними, зручними для транспортування та монтажу.

5. Витрата металу і вартість опалювальних приладів, віднесена до одиниці корисно переданого тепла, повинні бути найменшими.

Для підтримки в приміщенні нормативної температури необхідно, щоб кількість тепла, що віддається нагрівальними приладами, встановленими в приміщенні, відповідала розрахунковим тепловтратам приміщення.

Необхідну теплопередачу приладу в приміщенні визначають за формулою:

, Вт (11)

де - тепловтрати приміщення, Вт;

- тепловіддача відкрито прокладених у межах приміщення труб стояка і підводок, до яких безпосередньо приєднаний прилад. Цю величину знаходять за формулою:

, Вт (12)

де і - тепловіддача їм вертикальних і горизонтальних труб, Вт/м, при температурі tср-tв , де tср =(tг+ t0)/2= (95+70)/2=82,5 °С, tв,- температура всередині приміщення;

і - довжина вертикальних і горизонтальних труб у межах приміщення, м.

Тепловий потік обраного приладу не повинен зменшуватися більше ніж на 5% у порівнянні з .

Наведені формули дійсні при відкритій установці пофарбованих придали у зовнішніх огороджень приміщення.

Мінімально допустиме число секцій радіатора визначають за формулою:

, шт. (13)

де - номінальний тепловий потік однієї секції радіатора, Вт;

- коефіцієнт, що враховує спосіб установки приладу у випадку відкритого розташування = 1;

- коефіцієнт, що враховує охолодження води у трубах. Для розрахунку в курсовому проекті приймаємо = 1 (для опалювальних приладів, розташованих не в ніші).

Результат розрахунку опалювальних приладів оформляють у вигляді таблиці 5.

Таблиця 5 - Результати розрахунку опалювальних приладів

№ прим	Qт	Qтруб	Qпр	n секцій
101	1398,13	375,4	1060,3	6
102	680,338	370,8	346,62	2
103	852,438	370,8	518,72	3
104	1467,97	407	1101,7	6
105	1239,54	312,2	958,56	6
106	755,24	359,6	431,6	3
107	656,144	451,8	249,52	2
108	880,722	375,4	542,86	3
109	1261,19	312,2	980,21	6
201	1315,6	412	944,8	6
202	644,95	408,6	277,21	2
203	814,402	408,6	446,66	3
204	1374,09	443,6	974,85	6
205	1167,65	348,8	853,73	5
206	713,54	396,2	356,96	2
207	622,478	489,6	181,84	2
208	827,214	412	456,41	3
209	1192,56	348,8	878,64	5
301	1393,35	212,1	1202,5	7
302	695,915	210,6	506,38	3
303	870,464	210,6	680,92	4
304	1470,28	227,9	1265,2	7
305	1228,15	180,5	1065,7	6
306	757,345	204,2	573,56	4
307	665,721	251,1	439,73	3
308	894,381	212,1	703,49	4
309	1262,37	180,5	1099,9	6
А	2547,9	1260,2	1413,7	8

У курсовому проекті використаний радіатор "Коридор", модель 500/80, q ном = 185 Вт ,виконаний зі сплаву алюмінію , що дає деякі переваги в порівнянні з іншими: тепловіддача його в 3 рази вище, практично відсутня корозія, теплопровідність на 20% вище, ніж у сталі, поліпшений зовнішній вигляд. До комплекту також входять кран для випуску повітря Маєвського та терморегулятор. Гарантія цих опалювальних приладів складає 40 років, що у наш час дуже важливо. Для системи опалення використовують також поліпшені оцинковані труби.

6. ГІДРАВЛІЧНИЙ РОЗРАХУНОК ТРУБОПРОВОДІВ СИСТЕМИ ОПАЛЕННЯ

Гідравлічний розрахунок системи опалення полягає у визначенні діаметрів трубопроводів, швидкості теплоносія і втрат тиску при відомих навантаженнях теплового потоку та перепадів тисків.

У курсовому проекті використаний метод розрахунку за питомими втратами тисків. Гідравлічний розрахунок починають з побудови аксонометричної схеми системи опалення, на якій наводять усі необхідні для розрахунку дані:

- розрахункове циркуляційне кільце розбивають на розрахункові ділянки - відрізки трубопроводу одного діаметра з постійним тепловим потоком, які також нумерують і на них указують довжину в метрах і витрату теплоносія;

- на кожному нагрівальному приладі проставляють теплові потоки та кількість секцій.

Розрахунок починають із самої протяжної і навантаженої ділянки.

Як відомо з гідравліки, при русі реальної рідини по трубах завжди мають місце втрати на подолання опору двох видів -тертя і місцевих опорів. Це можна виразити формулою:

ДНС..О.=ДНДЛ+ДНМ.С., Па (14)

де ДНс.о. - втрати тиску в системі опалення, Па;

ДНДЛ, - втрати тиску за довжиною, Па;

ДНМ.С. - втрати тиску на місцевий опір, Па.

Втрати тиску на подолання тертя на ділянці з постійною витратою рухомого середовища, а також незмінним діаметром визначають за формулою:

,Па (15)

де R - питомі втрати тиску на тертя на 1 м трубопроводу, Па/м;

l- довжина ділянки, м;

в - коефіцієнт шорсткості. Для нових труб в = 1.

До місцевих опорів відносяться трійники, хрестовини, відводи, вентилі, крани, нагрівальні прилади і т.д. Утрату тиску на подолання місцевих опорів знаходять за формулою:

ДHМ.С = Уж · НД, Па (16)

де Уж - сума коефіцієнтів місцевих опорів;

НД - динамічний тиск, що залежить від швидкості руху теплоносія по трубах і від щільності.

Величину НМ.С можна також визначити за додатком 3 залежно від суми коефіцієнтів місцевих опорів та швидкості руху води на ділянках чи за формулою

Z = Уж · (V2/2) г,Па (17)

де Уж - сума коефіцієнтів місцевих опорів на розрахунковій ділянці;

г - щільність середовища, кг/м3;

V- швидкість теплоносія, м/с.

Кількість води G, кг/рік, що протікає по кожній розрахунковій ділянці циркуляційного кільця, визначають за формулою:

G = (0,86·Qm·в1·в2)/Дt, кг/рік (18)

де Qm - теплове навантаження ділянки, Вт;

Дt - різниця температур теплоносія в подавальному і зворотному трубопроводах. Для двотрубної системи Дt = 95-70 = 25°С;

в1,в2 - коефіцієнти, що враховують розташування приладу і послідовність за ходом руху теплоносія (в1=в2=1).

Місцеві опори системи опалення записую в таблицю 6.

Таблиця 6. - Місцеві опори системи опалення

№ ділянки	Діаметр	Найменування місцевих опорів	Уо
1	20	2 відводи+3 трійника на проході	6
2	25	2 відводи+1 трійник на проході		3
3	25	2 відводи+1 трійник на проході		3
4	32	1 трійник на проході			1
5	25	4відводи+1 трійник на проході		5
6	32	1 задвижка паралельна+1 трійник на протитоці	3,5
7	32	1 задвижка паралельна+1 відвод	1,5
22	32	1 задвижка паралельна+1 відвод +1 хрестовина на відгалудженні	4,5
17	32	1 трійник на відгалудженні		1,5
16	32	2 відводи+1 трійник на відгалудженні	2,5
15	25	1 трійник на відгалудженні		1,5
14	25	2 відводи+1 трійник на відгалудженні	3,5
13	25	2 відводи+1 трійник на відгалудженні	3,5
12	20	2 відводи+2 трійника на відгалудженні+3 крани+3 радіатора	18
11	20	4 відводи+3 трійника на проході	9
10	25	2 відводи+1 трійник на проході		3
9	25	1 трійник на проході			1
8	25	4 відводи+1 трійник на протитоці	7
7	32	1 задвижка паралельна+1 відвод	1,5
22	32	1 задвижка паралельна+1 відвод +1 хрестовина на відгалудженні	4,5
18	25	1 задвижка паралельна+2 відводи+1 трійник на відгалудженні	4
19	25	1 трійник на відгалудженні		1,5
20	25	2 відводи+1 трійник на відгалудженні	3,5
21	20	3 відводи+2 трійника на відгалудженні+3 крани+3 радіатора	19,5

Результати гідравлічного розрахунку зводимо в таблицю 6.

Таблиця 6 - Гідравлічний розрахунок системи опалення

№	Q	G	L	d	V	R	R? L	Уж	Z	R? L+Z
уч	Вт	кг/ч	м	мм	м/с	Па/м	Па		Па	Па
1	1944,342	66,88537	9,1	20	0,0491	2,1915	19,94273	6	6,078736	28,62361
2	4170,466	143,464	4	25	0,0673	3,6732	14,69281	3	5,708265	22,44118
3	7805,808	268,5198	10,5	25	0,124	11,502	120,766	3	19,39396	154,176
4	11912,89	409,8033	5	25	0,1898	25,2	126,0018	1	15,14834	155,2652
5	13934,09	479,3327	2,4	32	0,1285	8,4479	20,27495	5	34,70565	60,47866
6	16481,99	566,9804	1,9	32	0,1516	11,576	21,99472	3,5	33,82876	61,40584
7	29650,07	1019,963	2,5	32	0,2726	34,901	87,25202	1,5	46,87262	147,5371
22	29650,07	1019,963	12,4	32	0,2726	34,901	432,77	4,5	133,0937	622,4501
17	16481,99	566,9804	2	32	0,1516	11,576	23,15234	1,5	13,72228	40,56209
16	13934,09	479,3327	2,1	32	0,1285	8,4479	17,74058	2,5	16,42431	37,58139
15	11912,89	409,8033	5,1	25	0,1898	25,2	128,5219	1,5	21,50669	165,0314
14	7805,808	268,5198	10,6	25	0,124	11,502	121,9162	3,5	21,41561	157,6649
13	4170,466	143,464	4,2	25	0,0673	3,6732	15,42745	3,5	6,3033	23,90382
12	1944,342	66,88537	12,2	20	0,0491	2,1915	26,73641	18	17,26043	48,39652
									Ув(R? L+Z)	1725,518
11	2602,317	89,5197	10,1	20	0,0677	5,2877	53,40602	9	17,35896	70,76498
10	6318,437	217,3542	10,5	25	0,1006	7,7721	81,60746	3	12,77517	94,38263
9	10630,78	365,6988	6	25	0,1692	20,3	121,7992	1	12,03827	133,8375
8	13168,08	452,9821	3,1	25	0,2093	30,373	94,15555	7	128,9501	223,1057
7	29650,07	1019,963	2,5	32	0,2726	34,901	87,25202	1,5	46,87262	134,1246
22	29650,07	1019,963	12,4	32	0,2726	34,901	432,77	4,5	133,0937	565,8637
18	13168,08	452,9821	6,5	25	0,2093	30,373	197,4229	4	69,74303	267,166
19	10630,78	365,6988	6	25	0,1692	20,3	121,7992	1,5	17,09119	138,8904
20	6318,437	217,3542	10,8	25	0,1006	7,7721	83,93911	3,5	14,10687	98,04597
21	2602,317	89,5197	12,9	20	0,0677	5,2877	68,21165	19,5	35,59861	103,8103
									Ум(R? L+Z)	1829,992
Д=(Ув(R? L+Z)-Ум(R? L+Z))*100/Ув(R? L+Z)=	-6,05464	?

Для забезпечення нормативної швидкості рекомендується встановити насос ВТП.

Таблиця 7 - Специфікація системи опалення

Позиція	Позначення, ГОСТ	Найменування	Кількість	Примітки
1	«Коридор»-350/100	Радіатор алюмінієвий 2сек., шт	5
2	Теж	Те ж, 3 сек ,шт	7
3	Теж	Те ж, 4 сек, шт.	3
4	Теж	Те ж, 5 сек., шт.	2
5	Теж	Те ж, 6 сек., шт	8
6	Теж	Те ж, 7 сек., шт	2
7	Теж	Те ж, 8 сек., шт	1
8	ГОСТ 3262-75*	Труби водогазопровідні оцинковані dі = 15мм, пм	24
9	Теж	Те ж, dі=20мм, пм	141,6
10	Теж	Те ж, dі=25мм, пм	80,4
11	Теж	Те ж, dі=32мм, пм	29
12	КДРШ	Кран регулюючий dі = 15 мм,шт	3
13		Те ж, dі=20мм, шт	30
14	Кулбовий кран	Кран відключаючий, dі=32 мм, шт	6

7. РОЗРАХУНОК ЕЛЕВАТОРА

Система опалення приєднується до теплових мереж через тепловий пункт. В курсовому проекті прийнята схема теплового пункту з елеваторним вузлом (елеватор не керований). В тепловому пункті встановлюється:

- засувки призначені для регулювання подачі теплоносія в систему опалення, а також відключення системи опалення у випадку ремонта;

- манометри - для вимірювання тиску;

- теплолічильники - для обліку теплової енергії;

- термометри - для обліку температури теплоносія;

- грязєвики і фільтри - для захисту системи опалення від механічних домішок;

- елеватор - для пониження температури теплоносія (в курсовому проекті 950.



Рис.2 - Елеватор

Розрахунок елеватора містить у собі такі визначення:

1) Коефіцієнт змішання

(19)

де Т1 - температура теплоносія з трубопроводу, що подає 150 °С;

- температура теплоносія після елеватора (95°С);

- температура теплоносія із зворотного трубопроводу (70°С).

(20)

2) Діаметр горловини, мм.

(21)

де G- витрата теплоносія в системі опалення, т/год;

ДHсо - втрати напору в системі опалення, кПа.

(22)

ДHсо=6+3,6=9,6 кПа

d=8,5*(1,02^2*(1+0,33 )^2/9,6)^(1/4)=6,25 мм.

3) діаметр сопла, мм:

(23)

де dг - діаметр горловини;

U- коефіцієнт змішання.

dс=15/(1+0,33)=11,3мм

4) знаходимо номер елеватора за діаметром горловини з табл.8.

Таблиця 8 - Підбір елеватора

dг	15	20	25	30	35
№ елеватора	1	2	3	4	5

Приймаємо елеватор №1 по діаметру горловини.

ВИСНОВОК

Для підвищення техніко-економічних показників проектованої системи опалення в курсовому проекті застосовані нові теплоізоляційні матеріали ISOVER KL-E, PREFROCK і ISOVER KТ-11 для утеплення зовнішньої стіни, горищного перекриття, підлоги. Передбачено ізоляцію трубопроводів системи опалення, що прокладається в неопалюваних приміщеннях і в місцях, де можливе замерзання. Теплова ізоляція застосована з матеріалу з теплопровідністю більше 0,05 Вт/м°С.

Для забезпечення теплового комфорту й енергозберігаючого ефекту на опалювальних приладах установлені терморегулятори фірми Danffoss.

Для контролю споживання енергії в індивідуальному тепловому пункті установлений вузол комерційного обліку споживання енергії.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. СНиП 2.04.05 - 91* Отопление. Вентиляция и кондиционирование возду-ха. /Госстрой СССР - М.: Стройиздат, 1991.

2. Теплотехника, тепло-газоснабжение и вентиляция. /Н.В.Тихомиров, З.С.Сергеенко - М.: Стройиздат, 1991.

3. Справочник по теплоснабжению / Р.В. Щекин. - К.: Высш.школа, 1976.

4. Учет и контроль расхода энергоносителей и тепловой энергии: методы и приборы / Каханович В.С., Калько Р.А., Апарович А.М. и др.; Под ред. В.С. Кахановича. -М.: Энергия, 1980.

5. Ремонт инженерных систем зданий: Уч. пособие / Н.А. Шульга. - К.: Ви-сшая школа, 1991.

6. Справочник проектировщика. Отопление и горячее водоснабжение / И.Г.Староверов., - М.: Стройиздат, 1991.

7. СНиП 2.01-82 Строительная климатология и геофизика. /Госстрой СССР -М.: Стройиздат. 1983.

8. Отопление /В.Н. Богословский, А.Н. Сканави. -М.: Стройиздат, 1991.

9.Энергосбережение в системах теплоснабжения, вентиляции и кондицио-нирования. / В.Н. Богословский, - М.: Стройиздат, 1990.

Ю.Эксплуатация инженерного оборудования зданий / М.С. Богуславский -М.: Стройиздат, 1990.

11. Конструирование и расчет систем водяного и воздушного отопления зданий. 2 издание / А.Н. Сканави - М.: Стройиздат, 1983.

12.Экономия топливно-энергетических ресурсов в строительстве./ Г.А. Исакович, Ю.Б. Слуцкий, - М.: Стройиздат, 1988.