Отопление и вентиляция четырехэтажного двухсекционного жилого здания с чердаком и неотапливаемым подвалом

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Номер варианта	Город и влажностные условия эксплуатации ограждений зданий (А, Б).	Расчетная температура наружного воздуха	Продолжительность и средняя температура воздуха отопительного периода.
		tH1, oC	nоп, сут	tср.оп , oC
42	Томск - Б	-40	236	-8,4

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/



ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ НАРУЖНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Теплотехнический расчет расчет наружных ограждений производится в соответствии сположениями СНиП II-3-79* изаключается в определении толщины теплоизоляционного слоя ограждения, при которой температура на внутренней поверхности ограждения будет выше температуры точки росы; выполняются санитарно-гигиенические требования и условия энергосбережения.

В курсовой работе теплотехническому расчету подлежат наружная стена, чердачное перекрытие и перекрытие над неотапливаемым подвалом.

Последовательность расчета каждого ограждения:

1. Принимается конструкция ограждения с учетом заданных строительных материалов.

2. Определяется требуемое сопротивление теплопередаче, м2 оС/Вт, по формуле:

Наружной стены:

Чердачного перекрытия:

Перекрытия над подвалом:



3. Вычисляется величина градусо-суток отопительного периода:

ГСОП = (tB - tcр.о.п) zо.п

ГСОП = (20-(-8,4))*236 = 6702,4

4. Определяется требуемое приведенное сопротивление теплопередаче:

Для наружной стены

Сравнивая требуемое и приведенное значения, выбираем большее, т.е.

Roтр(НС)=3,746(м2 ОС/Вт)

Для чердачного перекрытия и перекрытия над подвалом:

Сравнивая требуемое и приведенное значения, выбираем большее, т.е.

Roтр(Пт,Пл)=4,906(м2 ОС/Вт)

Для окон и балконных дверей (при ГСОП<7000):

5. Рассчитаем толщины искомых слоев.

Для наружной стены:

Принимаем x = 14 см

Для чердачного перекрытия:

Принимаем x = 19 см

Для перекрытия над подвалом:

Принимаем x = 19 см

6. С учетом принятой толщины искомого слоя x определим фактический показатель (Rфакт) сопротивления теплопередаче ограждения:

Наружная стена:

RНС факт =RB + ?Ri + RH

RНС факт = 0,115+0,095+0,594+2,8+0,138+0,083 = 3,785 (м2*оС/Вт)

Чердачное перекрытие:

RПт факт = RB + ?Ri + RH



RПт факт = 0,115+0,108+0,012+4,8+0,011+0,083 =5.078 (м2*оС/Вт)

Перекрытие над подвалом:

RПл факт = RB + ?Ri + RH

RПл факт = 0,115+0,053+0,022+4,8+0,108+0,083 =5.130 (м2*оС/Вт)

Для наружных дверей:

RНД факт =0,6 RНС

RНД факт = 0,6*3,785 = 1,034 (м2*оС/Вт)

Для балконных дверей и окон:

RБД,ДО факт=0,688 (м2*оС/Вт)

Принимаем Rфакт= 0,7 (м2*оС/Вт) [2]

(2 однокамерных стеклопакета в спаренных ПХВ переплетах)

7. Вычисление коэффициенты теплопередачи ограждений.

Наименование ограждения.	Условное обозначение	Когр, Вт/(м*оС)	?огр , м
Наружная стена	НС	0,264	0,66
Чердачное перекрытие	Пт	0,197	0,42
Перекрытие над подвалом	Пл	0,195	0,45
Окно	ДО	1,429
Балконная дверь	БД	1,429
Наружная дверь	НД	0,969

Промежуточные расчеты сведены в таблице:

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ ТЕПЛОТЫ ПОМЕЩЕНИЯМИ ЗДАНИЯ

Определение потерь теплоты помещениями здания производится в соответствии с положениями СНиП 2.04.05-91*.

1. Теплопотери каждого ограждения:

,где

Fогр - расчетная площадь ограждения, м2

kогр - коэффициент теплопередачи рассчитываемого ограждения, Вт/(м2 оС)

tв - расчетная температура воздуха в помещении

tн - расчетная температура наружного воздуха

??????- коэффициент, учитывающий добавочные тепловые потери

2. Количество теплоты потребное для нагревания наружного воздуха, пост. В жилые комнаты и кухни:

3. Количество теплоты Qвент определяется для жилых комнат по формуле:

4. Для кухонь:

, где



Vmin - минимальный воздухообмен в квартире, равный

для однокомнатной 110 м3/ч

для двухкомнатной 125 м3/ч

для трехкомнатной 140 м3/ч

5. Суммарные теплопотери помещения Qпом, Вт, определяются с учетом количества теплоты Qинф, которое может принимать и отрицательные значения. Это означает, что бытовые теплопоступления с избытком компенсируют нагрев поступающего вследствии инфильтрации воздуха.

Qзд=92190 Вт

6. Расход теплоты за отопительный период, ГДж

где ?пот -коэффициент, учитывающий непроизводительные потери теплоты системой отопления, принимаемый равным 1,1?

7. Удельная тепловая характеристика здания, Вт/(м2 оС):

где Vзд - объем здания без подвала - принять равным 5000 м3;

a - поправочный коэффициент, вычисляемый для жилых зданий по формуле:



Справочное значение qоспр для жилых зданий объемом до 5000 м3 равно 0,2 Вт/(м3 оС). Полученное значение qo при сравнении со справочным больше, отклонение:

ОТОПЛЕНИЕ

Необходимо запроектировать централизованную однотрубную прямоточную тупиковую систему водяного отопления с верхней разводкой.

Расчетные температуры теплоносителя (воды) в системе отопления принять равными 105-70 оС.

Подающая магистраль на чердаке прокладывается на высоте 0,3-0,5 м выше перекрытия и на расстоянии 1 м от внутренней поверхности наружных стен, обратная магистраль - непосредственно у наружных стен неотапливаемого подвала на высоте 0,3 м и ниже его потолка. Магистральные трубопроводы теплоизолируются.

Удаление воздуха из системы осуществляется автоматическими воздухоотводчиками (вантузами), установленными на конечных участках подающих магистралей, между последним и предпоследним стояками. Для обеспечения перемещения воздуха к вантузу магистраль прокладывается от главного стояка с подъемом равным 0,002, и уклоном от вантуза к последнему стояку не менее 0,01. Уклон обратной магистрали выполняется в сторону теплового центра для обеспечения слива воды при опорожнении системы и составляет 0,002.

Для отключения в случае необходимости части системы отопления на ее ответвлениях и стояках предусматривается запорная арматура.

Отопительные приборы размещаются под каждым окном в квартирах, а на лестничной клетке - только внизу, у наружных дверей за пределами тамбура.

Регулирование теплоотдачи приборов осуществляется трехходовыми кранами, устанавливаемыми на подводе с перемычкой у отопительного прибора.

РАСЧЕТ ОТОПИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

Расчет приборов сводится к определению площади поверхности отопительного прибора, обеспечивающей передачу необходимого для компенсации тепловых потерь количества теплоты в помещение.

Тип отопительного прибора выбирается из числа современных конструкций. Рекомендовано установить в здании секционные чугунные радиаторы типа МС-140-98 (ГОСТ 8690-75).

1. Определим тепловую мощность каждого прибора (Ст. 1):



2. Тепловая нагрузка стояка Qст = 2580 Вт.

3. Определим массовый расход воды в стояке:

где ср - удельная теплоемкость воды, равная 4,19 кДж/(кг оС);

tr(о) - температура воды на входе в стояк (на выходе из стояка), принимаемая равной соответственно 105 и 70 оС.

4. Вычислим среднюю температуру воды в каждом приборе стояка, оС:

Где ?Q - суммарная тепловая мощность приборов, подключаемых к стояку выше рассчитываемого прибора, Вт;

Qпр - тепловая мощность рассчитываемого прибора,Вт;

? - коэффициент затекания воды в прибор, принимаемый при двухстороннем подключении приборов равным 0,5, при одностороннем - 1,0;

???и??? - коэффициенты, равные здесь 1,0.

5. Найдем разность температур tпр и tв, оС:

6. Вычислим номинальный тепловой поток радиатора Qнп:

где ?к - комплексный коэффициент приведения Qн.п. к расчетным условиям:

где n и р - показатели степени, соответственно равные 0,3 и 0,01;

с и??? - коэффициенты, соответствующие определенному виду отопительных приборов и принимаемые для радиаторов по табл.7, равные 1,0 и 1,0;

b - коэффициент учета атмосферного давления в данной местности (~ 1);

Gпр - массовый расзод воды, проходящей через рассчитываемый прибор, кг/ч:

Gпр= Gст ?

Gпр= 63,3 * 1,0 = 63,3 кг/ч

7. Минимально необходимое число секций радиатора, шт.:



где Qн.у. - номинальный условный тепловой поток, принимаемый для одного элемента прибора. Для одной секции чугунного радиатора МС-140-98 Qн.у.=174 Вт.;

???? поправочный коэффициент, учитывающий способ установки прибора (под окном - ?4=1,03);

?3?? поправочный коэффициент, учитывающий число секций в приборе.

При округлении в меньшую сторону теплоотдача отопительного прибора не должна быть снижена более чем на 5%. В данном случае явно видно, что округление необходимо производить в большую сторону (5% от 3 = 0,15, от 4 = 0,2, от 5 =0,25), кроме 3го случая.

Сводная таблица

№	Qпр	?Q	Qн.п	tпр	?t	?	n
413	680	0	578	100	80	1,18	4
313	600	680	592	92	72	1,01	4
213	600	1280	692	84	64	0,87	4
113	700	1880	981	75	55	0,71	6

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТРУБОПРОВОДОВ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ

Гидравлический расчет системы отопления сводится к определению диаметров трубопроводов основного циркуляционного кольца.

Основное циркуляционное кольцо необходимо разделить на расчетные участки, отличающиеся друг от друга количеством теплоносителя, проходящего по ним. Расчетные участки нумеруются по направлению движения воды, начиная от элеваторного узла теплового пункта. Напротив участка записываются его тепловая нагрузка и длина.

Гидравлический расчет ведется методом удельных линейных потерь давления на трение по длине трубопроводов.

1. Массовый расход воды на участках, кг/ч:

2. Средняя величина удельной потери давления на трение по длине основного циркуляционного кольца, Па/м:

Ррспр = 18500 Па;

0,6 - доля потерь располагаемого давления на трение в трубопроводах;

?Iуч - сумма длин всех участков основного циркуляционного кольца, м.

Вид местных сопротивлений:

№уч	Наименование сопротивлений	??	d
1-2	Задвижка (0,5);5 отводов (0,5)	3,0	40
2-3	тройник на ответвление (1,5); вентиль(9)	10,5	25
3-4		0	25
4-5	тройник на проход 2 шт (1,0);	2,0	25
5-6	тройник на проход (1,0);	1,0	20
6-7	тройник на проход (1,0); отвод (1,5)	2,5	20
7-8	Отвод 2шт (1,5)	3,0	20
8-9	тройник на проход (1,0);отвод (1,5)	2,5	15
9-10	тройник на проход 2шт (1,0);	2,0	15
10-11	Восдухосборник (1,5);. Вентиль 2 шт (20); этажеузел 4шт(6,5);3 отвода(2,0)	73,5	10
11-12	тройник на проход 2шт (1,0);	2,0	15
12-13	тройник на проход (1,0); отвод (1,5)	2,5	15
13-14		0	20
14-15	тройник на проход (1,0); отвод (1,5)	2,5	20
15-16	тройник на проход 2 шт (1,0);	2,0	25
16-17	тройник на проход (1,0);	1,0	25
17-18		0	25
18-19	тройник на проход 2шт (1,0); вентиль (9); тройник на противоток (3,0)	14,0	32
19-20	Задвижка (0,5); 3 отвода (0,5)	2,0	40

3. Проверка правильности гидравлического расчета

ПОДБОР ВОДОСТРУЙНОГО ЭЛЕВАТОРА

Водоструйный элеватор предназначен для снижения температуры сетевой воды

(tc = 150oC), поступающей от ТЭЦ по тепловой сети в тепловой центр здания до необходимой для подачи в систему отопления воды с температурой tr =105оС. Это происходит путем смешивания сетевой и обратной воды (to =70oC). Элеватор служит также для создания необходимого давления в системе.

Требуется подобрать водоструйный элеватор типа ВТИ - теплосети Мосэнерго.

1. Основной расчетной характеристикой для подбора элеватора является коэффициент смещения:

2. Номер элеватора выбирается в зависимости от диаметра горловины:

,

где - тепловая мощность системы отопления, кВт;

Рсист=?(Rl + Z)/1000 - суммарная потеря давления по длине расчетного циркудяционного кольца, кПа

dгор = 13,97 мм, следовательно номер принимаемого по каталогу элеватора: «1».

3. Диаметр сопла элеватора определяется по формуле:

где ?Рс - располагаемая разность давлений воды в тепловой сети на вводе в здание (принимается ?Рс = 150 кПа).



Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Разрез водоструйного элеватора:

1 - сопло

2 - камера смешения

3 - горловина

4 - диффузор

ВЕНТИЛЯЦИЯ

Необходимо запроектировать систему естественной канальной вытяжки вентиляции для блока из четырех квартир, расположенных по вертикали здания.

(Кухня 106, 206, 306, 406)

Расчет заключается в определении количества воздуха, которое требуется удалить из кухни по вытяжным каналам, и числа стандартных каналов сечением 130 х 140 мм, необходимых для прохода этого количества воздуха. В каждом из этих помещений следует запроектировать по одному вентканалу.

Схема вентиляции квартир:

Поступление воздуха осуществляется через поры и неплотности наружных ограждений или специальные приточные подоконные устройства в жилых комнатах, а удаление - через решетки на вентканалах, установленные под перекрытием в кухнях, санузлах и ванных комнатах, на вентканалах. Вентканалы прокладываются во внутренних кирпичных стенах или в бетонных панелях. Устройство каналов в наружных стенах не допускается.

Количество воздуха, необходимого для вентиляции квартиры жилого дома, определяется из расчета 3 м3/ч воздуха на 1 м2 жилой площади. Расчетный воздухообмен не должен быть меньше потребного для вентиляции санузла, ванной комнаты и кухни.

Количество удаляемого через вентканалы кухни воздуха, м3/ч:

Vкух = 3 ?Fж.к. - 50

Vкух = 3 * 20,2 - 50 = 10,6

Принимаем большее для кухни Vкух расч = 60 м3/ч

для совмещенного санузла VСУ расч = 50

1. Найдем расчетное гравитационное давление Pгр, Па,

при температуре расчетного воздуха tн=+5оС и tв=+18оС:

где ?н(в) - плотность наружного (внутреннего) воздуха, кг/м3;

h - высота вентиляционного канала, м (разность отметок оголовка вентиляционной шахты и центра вытяжно решетки в кухне);

g - ускорение силы тяжести (g = 9,81 м/с2)

Pгр=(1,27-1,21)*11,33*9,81=6,67 Па

2. Вычислим скорость воздуха в канале.



где fкан - площадь вентиляционного канала, м2.

Vкух=60/(3600*0,13*0,14)=0,92 м/с

VСУ=50/(3600*0,13*0,14)=0,76 м/с

3. . Определим эквивалентный диаметр канала круглого сечения:

теплотехнический помещение здание отопление

С помощью номограммы по величине эквивалентного диаметра dэ(v) и скорости v находятся удельная потеря давления (сопротивление) на трение R, Па/м, и динамическое давление Рдин, Па, потока воздуха. Расчетная номограмма построена для стальных (?ш = 1,0) воздуховодов круглого сечения, поэтому потерю давления на трение для бетонных каналов необходимо вычислять с коэффициентом шероховатости ?ш = 2,0.

4. Сумма коэффициентов местных сопротивлений одиночного канала (принять величины ? следующими: для вытяжной решетки 1,4; для поворота (колена) 1,1 и устья канала при наличии зонта 1,9):

??=?реш + ?колена + ?зонта = 1,4+1,5+1,9=4,4

5. Определим потери давления на трение по длине канала (?ш*R*h), в местных сопротивлениях (Z=Pд*??) и полные потери давления в канале (?ш*R*h+Z), Па.

(?ш*R*h)=2*0,12*11,33=2,72 Па

Z=Pд*??=0,48*4,4=2,11 Па

(?ш*R*h+Z)=4,83 Па

6. Сравним аэродинамическое сопротивление канала с располагаемым гравитационным давлением:

4,83< 6,67, условие удовлетворено,

1,33 < 6,67, условие выполнено.

Размещено на Allbest.ru