Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Ивановский государственный архитектурно-строительный университет»

Кафедра «Теплогазоснабжение и вентиляция»

Пояснительная записка

к курсовому проекту: Отопление жилого здания

1. Исходные данные

1. Населённый пункт г. Ярославль

2. Здание жилое

3. Вариант 6

4. Этажность 5

5. Высота этажа 3м

6. Высота окна 1,5м

7. Температура наружного воздуха равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 = -31 єC

8. Средняя температура отопительного периода -4 єC

9. Продолжительность отопительного периода

10. Максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь V= 5,5 м/с

11. Источник теплоносителя: городские тепловые сети

12. Параметры теплоносителя:

1) в тепловой сети: 130-70

2) в системе отопления: 95-70

13. Перепад давлений на абонентском вводе Драб=60 кПа

2. Теплотехнический расчёт ограждающих конструкций

Теплотехнический расчёт выполняем для всех наружных ограждений: наружных стен, чердачного перекрытия, перекрытия над подвалом, окон и наружных дверей в соответствии с .

1) определим условия эксплуатации ограждений по таблице 1.1.

Влажностный режим помещения: нормальный.

Зона влажности: нормальная.

Условия эксплуатации ограждающих конструкций: Б.

2) требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций.

Приведенное сопротивление теплопередаче , м² · єC /Вт, ограждающих конструкций, следует принимать не менее нормируемых значений , м² · єC /Вт, в зависимости от градусо-суток района строительства , єC · сут.

Градусо-сутки отопительного периода, єC · сут. определяем по формуле:

= (20-(-4)) · 221 = 5304 (єC · сут),

где - расчётная средняя температура внутреннего воздуха здания, єC, принимаемая равной 20 єC;

- средняя температура наружного воздуха, єC;

- продолжительность, сут, отопительного периода.

Так как величина отлична от табличной для значения , то её определим по формуле:

= а ·+ b, м² · єC /Вт;

= 0,00035 · 5304+ 1,4 = 3,26 м² · єC /Вт - для наружных стен;

= 0,00045 · 5304 + 1,9 = 4,29 м² · єC/Вт - для пола I этажа и чердачного перекрытия;

= 0,000075 · 5304 + 0,15 = 0,55 м² · єC /Вт - для окон и балконных дверей.

3) определяем фактическое термическое сопротивление наружной стены R_о:

Считается, что наружная стена состоит из 3-х слоев (1 и 3 слои - кирпич, 2 слой - теплоизоляционный). Толщина 1 и 3 слоев для кирпичной кладки - по 125 мм (рис. 1).

Размещено на http://www.allbest.ru/

а) рассчитываем термическое сопротивление теплоизоляционного слоя R_ins по формуле:

м² · єC/Вт,

где - толщина i-тых слоёв;

- расчётный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м · єC);

- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м² · єC);

- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м² · єC).

м · єC/Вт;

б) рассчитаем толщину теплоизоляционного слоя:

м,

,

Принимаем толщину теплоизоляционного слоя м;

в) определим фактическое термическое сопротивление наружной стены:

м² · єC /Вт,

м² · єC/Вт;

г) определим коэффициент теплопередачи стены:

Вт/(м² · єC) - наружная стена;

4) по требуемому термическому сопротивлению окна выбираем его конструкцию:

= 0,55 R_o= 0,55 Вт/(м² · єC)

- тройное остекление в пластмассовых раздельно-спаренных переплётах;

Вт/(м · єC) - окна;

5) аналогично определяем R_o и К для чердачного перекрытия, перекрытия над подвалом:

R_о = 4,29 Вт/(м² · єC)

- чердачное перекрытие и перекрытие над подвалом;

6) приведенное сопротивление теплопередачи входных дверей определяется по формуле:

= м² · єC /Вт,

где n - коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху;

- нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции;

t_ext - расчётная температура наружного воздуха в холодный период года, єC, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92.

k=1/0,88=1,14 Вт/(м² · єC) - входные двери;

3. Расчёт тепловых потерь отапливаемыми помещениями и составление теплового баланса

3.1 Расчёт теплопотерь через наружные ограждения

Расчет основных теплопотерь через наружные ограждения проводят по формуле:

, Вт,

где k - коэффициент теплопередачи ограждения;

F - площадь ограждения, м (см. характеристику объекта);

- температура наружного воздуха, єC;

n - коэффициент, зависящий от положения поверхности ограждения к наружному воздуху;

- температура воздуха внутри помещения, принимаемая равной 20 єC.

Для угловой комнаты = 22 єC, для лестничной клетки = 18 єC.

Добавочные теплопотери на ориентацию по сторонам света рассчитываются по формуле:

, Вт,

где - коэффициент добавочных потерь;

Суммарные теплопотери через ограждения определяются по формуле:

, Вт.

Пример:

101- ЖКУ - жилая комната угловая

Ограждающие конструкции Ориентация: Размер, м Площадь м² записываем условными обозначениями:

НС - наружная стена Ю-З 6,49·3 19,47-2,25

НС - наружная стена С-З 3,49·3 10,47-2,25

ТО - тройное остекление Ю-З 1,5·1,5 2,25

ТО - тройное остекление С-З 1,5·1,5 2,25

ПЛ - перекрытие над подвалом - 3,1·6,1 18,91

Коэффициент теплопередачи К, Вт/( м² · єC):

для стены К=0,31 Вт/( м² · єC);

для окна К=1,82 Вт/( м² · єC);

для пола К=0,23 Вт/( м² · єC).

Основные теплопотери:

Вт. Принимаем Вт- наружная стена;

Вт. Принимаем 140 Вт- наружная стена;

Вт. Принимаем 210 Вт - окно;

Вт. Принимаем 210 Вт - окно;

Вт. Принимаем 140 Вт - перекрытие над подвалом.

Добавочные теплопотери:

- для стены;

140·0,1=14 Вт. Принимаем 10 Вт- для стены;

- для окна;

210·0,1=21 Вт. Принимаем 20 Вт - для окна;

0 - перекрытие над подвалом.

Суммарные теплопотери через ограждения:

Вт - наружная стена;

Вт - наружная стена;

Вт - окно;

Вт - окно;

Вт - перекрытие над подвалом.

Аналогично рассчитываем остальные помещения.

Результаты расчета заносим в таблицу 2.1

Таблица 3.1 Тепловые потери через ограждения

Помещение	Характеристика ограждений	Основ-ные теплопо-тери Qоп, Вт	Добавоч-ные теплопо-тери на ориента-цию по стронам света QДп, Вт
Номер	Наиме-нова- ние	tв,0С	Наимено-вание	Ориен- тация	Размер	Площадь, А, м2	Кояффи-циент теплопе-редачи, кВт/ (м2Ч?С)
					а, м	b, м
101	ЖКУ	22	НС	Ю-З	3	6,49	17,22	0,31	280	0
			НС	С-З	3	3,49	8,22	0,31	140	10
			ТО	Ю-З	1,5	1,5	2,25	1,82	210	0
			ТО	С-З	1,5	1,5	2,25	1,82	210	20
			ПЛ	-	3,1	6,1	18,91	0,23	140	0
102	К	20	НС	С-З	3	3,3	7,65	0,31	120	10
			ТО	С-З	1,5	1,5	2,25	1,82	210	20
			ПЛ	-	3,3	6,1	20,13	0,23	140	0
103	ЖКО	20	НС	С-З	3	2,7	5,85	0,31	90	10
			ТО	С-З	1,5	1,5	2,25	1,82	210	20
			ПЛ	-	2,7	6,1	16,47	0,23	120	0
04	ЛК	18	НС	С-З	16	3	36,6	0,31	560	0
			ТОЧ4	С-З	1,5	1,5	9	1,82	800	80
			ПТ	-	3	6,1	18,3	0,23	210	0
			ДД	С-З	1,2	2	2,4	1,14	130	700
			ПЛ	-	3	6,1	18,3	0,23	210	0
105	ЖКО	20	НС	С-З	3	3	6,75	0,31	110	10
			ТО	С-З	1,5	1,5	2,25	1,82	210	20
			ПЛ	-	3	6,1	18,3	0,23	140	0
106	ЖКО	20	НС	С-З	3	3,3	7,65	0,31	120	10
			ТО	С-З	1,5	1,5	2,25	1,82	210	20
			ПЛ	-	3,3	6,1	20,13	0,23	140	0
107	ЖКО	20	НС	С-З	3	3,3	7,65	0,31	120	10
			ТО	С-З	1,5	1,5	2,25	1,82	210	20
			ПЛ	-	3,3	6,1	20,13	0,23	140	0
108	ЖКО	20	НС	С-З	3	3	6,75	0,31	110	10
			ТО	С-З	1,5	1,5	2,25	1,82	210	20
			ПЛ	-	3	6,1	18,3	0,23	140	0
09	ЛК	18	НС	С-З	16	3	36,6	0,31	560	0
			ТОЧ4	С-З	1,5	1,5	9	1,82	800	80
			ПТ	-	3	6,1	18,3	0,23	210	0
			ДД	С-З	1,2	2	2,4	1,14	130	700
			ПЛ	-	3	6,1	18,3	0,23	210	0

3.2 Расчёт теплового баланса помещения

1) Теплопотери на нагрев инфильтрующего воздуха Qи, расчет проводят для окон каждого этажа по формуле:

,

где с = 1 кДж/(кг · єC) - удельная теплоемкость воздуха;

- коэффициент, учитывающий нагревание инфильтрующегося воздуха в ограждение встречным тепловым потоком,

= 0,7 для окон с тройным переплётом;

- площадь окна, м²;

- количество воздуха, поступающего путем инфильтрации через 1 окна, кг/(;

,

где - сопротивление воздухопроницанию, (принимается по табл.3.2);

Таблица 3.2 Характеристика окон

Остекление в деревянных переплетах	Количество уплотненных притворов	Сопротивление воздухопроницанию,
Тройное	2	2,04

p - разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях окна, Па.

где H - высота здания, м, от уровня земли до устья вытяжной шахты;

h - расчетная высота, м, от уровня земли до верха окон;

- плотность наружнего воздуха, кг/м³

кг/м³;

V - расчётная скорость в январе, м/с (прил. 1);

к_l - коэффициент учёта изменения скоростного давления ветра в зависимости от высоты здании, к_l = 0,85;

- условно-постоянное давлениевоздуха в здании, Па;

кг/м³;

- аэродинамические коэффициенты соответственно для наветренной и подветренной поверхностей ограждений здания (, -0,6).

- удельный вес, Н/м, соответственно наружного воздуха и воздуха в помещении

Н/м;

2) расход теплоты на нагрев воздуха, поступающего для компенсации естественной вытяжки из квартиры, Q_в определяем по формуле:

, Вт,

где - расход удаляемого воздуха, м³/ч, не компенсируемый подогретым приточным воздухом; для жилых зданий - удельный нормативный расход 3 м³/ч на 1м² жилых помещений.

3) бытовые теплопоступления, определяем для всех помещений, кроме лестничной клетки:

, Вт,

где 10 - удельные теплопоступления с 1м² площади, Вт/м²;

- площадь пола, м².

4) расчёт тепловой нагрузки на систему отопления.

Определение тепловых нагрузок на отопительные приборы Q_от производится по формулам:

для жилых комнат

Вт,

где - наибольшая величина из расходов теплоты или на инфильтрацию Q_и или на вентиляцию Q_в.;

для кухонь:

Вт;

водяной отопление помещение гидравлический

для лестничных клеток:

, Вт.

Например, для помещения 101:

кг/м³;

Н/м;

Н/м;

кг/м³;

Па;

кг/(м² · ч);

Вт;

, Вт;

Вт;

Вт;

Полученные результаты заносим в таблицу 2.2.

Таблица 3.3 Тепловой баланс помещений

Этаж	Помещение	Тепловая нагрузка, Вт
		QТП	QИ	QВ	QБ	QОТ
1	2	3	4	5	6	7
101	ЖКУ	1010	24	705	189	1526
102	К	500	23		201	322
103	ЖКО	450	23	595	165	880
105	ЖКО	490	23	661	183	968
106	ЖКО	500	23	727	201	1026
107	ЖКО	500	23	727	201	1026
108	ЖКО	490	23	661	183	968
110	ЖКО	450	23	595	165	880
111	К	500	23		201	322
112	ЖКУ	1060	24	705	189	1576
113	ЖКУ	1050	24	705	189	1566
114	К	490	23		201	312
115	ЖКО	430	23	595	165	860
116	ЖКО	470	23	661	183	948
117	ЖКО	470	23	661	183	948
118	ЖКО	490	23	727	201	1016
119	ЖКО	490	23	727	201	1016
120	ЖКО	470	23	661	183	948
121	ЖКО	470	23	661	183	948
122	ЖКО	430	23	595	165	860
123	К	490	23		201	312
124	ЖКУ	1000	24	705	189	1516
201	ЖКУ	870	19	705	189	1386
202	К	360	19		201	178
203	ЖКО	330	19	595	165	760
205	ЖКО	350	19	661	183	828

Определяем удельную тепловую характеристику:

q_уд=

Где - отопительная нагрузка всего здания, Вт

V_зд- объем здания по наружным параметрам без чердака, м³

T_в- принимается равной температуре рядового помещения.

q_уд=.

4. Конструирование системы отопления

В курсовом проекте рассчитывается система водяного отопления пятиэтажного дома. В данном проекте была применена двухтрубная система с нижней разводкой (с нижним расположением подающей и нижней прокладкой обратной магистралей).

В качестве отопительных приборов были выбраны чугунные секционные радиаторы типа М-140АО, т.к. они наиболее долговечны и менее требовательны к качеству воды, а также сравнительно дешевы. Отопительные приборы устанавливаем у наружных стен под окнами, такая установка препятствует распространению холодных потоков воздуха в объёме помещения. Расстояние от пола до низа радиатора составляет 100 мм. Стояки, как и отопительные приборы, располагаем у наружных стен - открыто на расстоянии 35мм от поверхности стен.

Для подключения приборов к трубопроводам применялась проточная регулируемая схема присоединения. В качестве регулятора использовался кран КРД - кран регулирующий двойной, который обеспечивает поступление в прибор требуемого количества воды для нормальной теплоотдачи. Он позволяет регулировать расход воды через прибор от 0 да максимума.

В системе отопления применяем следующие виды запорно-регулирующих арматур: на стояках устанавливаем вентили 15ч8бр d_у = 20мм - служащие для отключения стояка на время выполнения аварийных работ. Также на стояках устанавливаем краны трехходовые служащие для отключения стояка и спуска воды находящейся в системе отопления.

Для удаления воздуха из системы отопления применяем кран типа Маевского 15кч18п2, устанавливаемые на каждом радиаторе помещений пятого этажа.

В системе отопления применяем металлические трубы: стальные водогазопроводные (ГОСТ 3262), выпускаемые диаметром до 50 мм. Все трубы в помещении прокладываем открыто.

5. Гидравлический расчет систем водяного отопления

5.1 Определение расчетного располагаемого давления

В задачу гидравлического расчета входит определение диаметров труб и потерь давления в системе. Внутренние диаметры труб зависят от скорости воды:

(5.1)

где G, кг/с - расход воды; , кг/м³ - плотность воды; v, м/с - ее скорость.

Скорость воды в трубах не должна превышать допустимых значений. Для жилых и общественных зданий [6]:

Диаметр трубы, м………………10 15 20 и более

Предельная скорость, м/с… ..1,5 1,2 1

Потери давления в трубопроводах P, Па, с учетом запаса давления определяются по формуле:

(5.2)

где Р_p - расчетное располагаемое циркуляционное давление

(5.3)

где Р_н - циркуляционное давление, создаваемое насосом;

Р_е - естественное циркулярное давление;

Б - коэффициент, учитывающий долю естественного циркуляционного давления в расчетном располагаемом давлении. Для двухтрубных систем равен 0,4, для однотрубных систем равен 1,0.

Насосное циркуляционное давление Р_н определяется в зависимости от способа присоединения системы отопления к тепловым сетям. Если система отопления присоединяется через элеватор, то Р_н равно давлению, создаваемому элеватором.

(5.4)

где Раб -перепад давлений в тепловой сети на входе в абонентский ввод;

_э = 0,2-0,3 - КПД элеватора;

u - коэффициент смешения элеватора.

(5.5)

где t₁- расчетная температура воды в прямом трубопроводе тепловой сети. Принимается по заданию;

t_г = 95 ⁰ С, t₀ = 70 ⁰C- расчетные температуры горячей и обратной воды в системе отопления.

Естественное циркулярное давление Р_е зависит от принятой схемы системы отопления (однотрубная или двухтрубная)

Двухтрубная система.

Естественное циркуляционное давление для приборов 1-ого этажа определяется по формуле:

 (5.6)

где h₁ - расстояние по вертикали от уровня расположения элеватора до центра отопительного прибора 1 этажа, м.

Для приборов 2 этажа:

(5.7)

и т.д.

Расчет:

1) ;

2) Па;

3) Па;

4) Па;

5) Па;

5.2 Методы гидравлического расчета. Определение потерь давления в системе отопления

При проведении гидравлического расчета составляется расчетная схема трубопроводов в аксонометрии с соблюдением ЕСКД и ГОСТ 21602-79. На схеме, кроме трубопроводов, наносятся отопительные приборы, запорно-регулирующая арматура и, если требуется, оборудование теплового пункта. В схеме записывается тепловая нагрузка приборов и тепловая нагрузка участков системы, длины и диаметры участков. При изображении стояков подающий стояк размещается справа, а обратный слева, если смотреть со стороны помещения.

Гидравлический расчет проводится, в основном, двумя методами: по удельным потерям давления и по характеристикам сопротивлений. Обычно по первому методу рассчитываются двухтрубные и однотрубные системы, а по второму - однотрубные.

При расчете системы отопления, независимо от метода, сначала определяется основное циркуляционное кольцо, которое включает прямой и обратный магистральные трубопроводы с ответвлением к наиболее удаленному прибору.

В тупиковых схемах двухтрубных систем основным является кольцо, проходящее через нижний прибор дальнего стояка. Для однотрубных - кольцо, проходящее через дальний стояк.

После расчета участков основного циркуляционного кольца производится расчет других циркуляционных колец.

5.2.1 Расчет двухтрубной системы отопления по удельным потерям давления

При заданном перепаде давления в тепловой сети значение R_ср находят по формуле:

(5.8)

Па/м;

Па/м;

где Р_р -располагаемое циркуляционное давление, определяемое по формуле (5.3)

Результаты гидравлического расчета заносятся в табл.5.2

В первой графе записываются номера участков от 1 до n прямых и обратных трубопроводов основного циркуляционного кольца.

Во второй графе записываются тепловые нагрузки Q_i, Вт, участков, которые можно определить, зная общую тепловую нагрузку на систему отопления Q_от и тепловые нагрузки отдельных отопительных приборов. Тепловые нагрузки отопительных приборов берутся из табл. 3.2. Они равны теплопотерям помещения Q_от, где установлен данный прибор.

В третьей графе записывается расход воды на участках G_i, кг/ч, который вычисляется по формуле:

(5.9)

где - коэффициент, учитывающий теплопередачу через дополнительную площадь (сверх расчетной), для радиаторов 1,03 …1,08;

- коэффициент, учитывающий размещение отопительного прибора у наружной стены, равен 1,02.

Длины участков l_i, м, в четвертой графе определяются, согласно плану и разрезам здания.

Пятая, шестая, седьмая и восьмая графы заполняются на основе данных таблицы (прил. 5), по которой, зная расход воды на участке G_i, определяются величины d_i, w_i , R_i.

В девятую графу заносятся значения коэффициентов местных сопротивлений (прил. 4) участков. Местные сопротивления, расположенные на границе двух участков, относят к тому участку, где меньше расход теплоносителя.

Десятая графа заполняется (прил. 7) с учетом того, что потери в местных сопротивлениях определяются по формуле:

 (5.10)

Cуммарные потери давления на участке R_i l_i +Z_i записываются в одиннадцатую графу. Определяются потери давления в основном циркуляционном кольце сложением потерь давления на всех участках. При этом должно соблюдаться условие:

, (5.11)

то есть должен обеспечиваться запас давления в 10%. Если это условие не соблюдается, необходимо добиться равенства, подбирая другие диаметры на отдельных участках.

Пример расчета:

1) № участка: 1.

2) Тепловая нагрузка участка: 101522 Вт.

3) Расход воды на участке:

кг/ч.

4) Длина участка определена согласно плану: 1,95 м.

5) Диаметр трубы, скорость воды на участке и удельные потери на трение определяем по справочнику проектировщика (Таблица для гидравлического расчета систем отопления трубопроводов водяного отопления при перепадах температуры воды в системе 95-70° С) по величине расхода воды на участке.

6) Потери на трение: Па.

7) Сумма КМС: задвижка = 0,5;

Тройник на ответвлении = 1,5;

Сумма КМС = 0,5+1,5=2;

8) Потери в МС:

Па;

9) Суммарные потери давления:

Па.

Таблица 5.1 КМС на участках

№ участка	Элементы системы отопления	КМС
1,1'	Задвижка Тройник на ответвлении Внезапное сужение (для участка 1)	0,5 1,5 0,5
2,2'	Отвод 90° Тройник на проходе Внезапное расширение (для участка 2')	1,5 1 1
3,3'	Тройник на проходе	1
4,4'	Тройник на проходе	1
5,5'	Тройник на проходе	1
6,6'	Тройник на проходе	1
7,7'	Тройник на проходе	1
8,8'	Тройник на проходе	1
9,9'	Отвод 90°2 Вентиль Кран на проходе	1,52 10 1,5
10	Крестовина на ответвлении2 КРД Отопительный прибор	32 5 2
16,16'	Тройник на проходе	1
17,17'	Отвод 90° Тройник на проходе	1,5 1
18,18'	Тройник на проходе	1
19,19'	Тройник на проходе	1
20,20'	Тройник на проходе	1
21,21'	Тройник на проходе	1
22,22'	Тройник на проходе	1
23,23'	Тройник на проходе	1
24,24'	Тройник на проходе	1
25,25'	Отвод 90° Вентиль Кран на проходе	1,5 10 1,5
26	Тройник на ответвлении2 КРД Отопительный прибор	1,52 5 2

Таблица 5.2 Гидравлический расчет магистрали

№ участка	тепловая нагрузка участка	расход воды на участке	длина участка	диаметр трубы	скорость воды на участке	удельные потери на трение	потери на трение	сумма КМС	потери в МС	суммарные потери давления
	Qi	Gi	li	di	Wi	Ri	Ri*li	?о	Zi	Ri*li+Zi
	Вт	кг/ч	м	мм	м/с	Па/м	Па		Па	Па
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Главное циркуляционное кольцо
1	101522	3669,07	2,06	50	0,449	55	107,25	2,5	252,001	365,301
2	52010	1879,675	5,21	32	0,495	110	573,1	2,5	306,281	879,381
3	48270	1744,509	4,37	32	0,472	100	437	1	111,392	548,392
4	43120	1558,384	5,92	32	0,42	80	473,6	1	88,200	561,800
5	34300	1239,624	6,52	32	0,329	50	326	1	54,121	380,121
6	24840	897,7335	6,02	25	0,43	120	722,4	1	92,450	814,850
7	16020	578,9731	5,55	20	0,435	170	943,5	1	94,613	1038,113
8	10870	392,8488	3,48	20	0,303	85	295,8	1	45,905	341,705
9	7255	262,2003	11,81	20	0,198	38	448,78	14,5	284,229	733,009
10	763	27,57531	2,96	15	0,038	2,4	7,104	13	9,386	16,490
9'	7255	262,2003	9,55	20	0,198	38	362,9	14,5	284,229	647,129
8'	10870	392,8488	4,13	20	0,303	85	351,05	1	45,905	396,955
7'	16020	578,9731	5,92	20	0,435	170	1006,4	1	94,613	1101,013
6'	24840	897,7335	6,52	25	0,43	120	782,4	1	92,450	874,850
5'	34300	1239,624	6,02	32	0,329	50	301	1	54,121	355,121
4'	43120	1558,384	5,55	32	0,42	80	444	1	88,200	532,200
3'	48270	1744,509	3,72	32	0,472	100	372	1	111,392	483,392
2'	52010	1879,675	4,7	32	0,495	110	517	3,5	428,794	945,794
1'	101522	3669,07	2,06	50	0,449	55	113,3	2	201,601	314,901
			У=101,96							У=11324,46
Второстепенное циркуляционное кольцо
1	101522	3669,07	2,06	50	0,449	55	107,25	2,5	252,001	365,301
16	49512	1789,395	2,01	40	0,36	50	100,5	1	64,8	165,3
17	42007	1518,16	8,69	32	0,406	75	651,75	2,5	206,045	857,795
18	38242	1382,09	3,6	32	0,377	65	234	1	71,0645	305,0645
19	32942	1190,545	3,5	25	0,53	180	630	1	140,45	770,45
20	30191	1091,122	3,25	25	0,499	160	520	1	124,5005	644,5005
21	25721	929,5734	4,82	25	0,43	120	578,4	1	92,45	670,85
22	16161	584,0689	6,45	25	0,448	180	1161	1	100,352	1261,352
23	11691	422,5202	1,08	20	0,321	95	102,6	1	51,5205	154,1205

Невязка между главным и второстепенным циркуляционным кольцом составляет:

< 10% ,

следовательно, расчет верен.

Рассчитаем запас давления:

,

т.е. требуемый запас в 10% соблюден, следовательно, расчет верен.

Для циркуляционного кольца, проходящего через дальний прибор пятого этажа:

1) ;

2) Па;

3) Па;

4) Па;

5) Па;

Таблица 5.3 КМС на участках

№ участка	Элементы системы отопления	КМС
1	2	3
1,1'	Задвижка Тройник на ответвлении	0,5 1,5
2,2'	Отвод 90° Тройник на проходе	1,5 1
3,3'	Тройник на проходе	1
4,4'	Тройник на проходе	1
5,5'	Тройник на проходе	1
6,6'	Тройник на проходе	1
7,7'	Тройник на проходе	1
8,8'	Тройник на проходе	1
9,9'	Отвод 90°2 Вентиль Кран на проходе Крестовина на проходе	1,52 10 1,5 2
11,11'	Крестовина на проходе	2
12,12'	Крестовина на проходе	2
13,13'	Крестовина на проходе	2
14,14'	Крестовина на проходе	2
15	КРД Отопительный прибор	14 2

Таблица 5.4 Гидравлический расчет магистрали

№ участка	тепловая нагрузка участка	расход воды на участке	длина участка	диаметр трубы	скорость воды на участке	удельные потери на трение	потери на трение	сумма КМС	потери в МС	суммарные потери давления
	Qi	Gi	li	di	Wi	Ri	Ri*li	?о	Zi	Ri*li+Zi
	Вт	кг/ч	м	мм	м/с	Па/м	Па		Па	Па
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Главное циркуляционное кольцо
1	101522	3669,07	1,95	50	0,449	55	107,25	2,5	252,0013	359,2513
2	52010	1879,675	5,21	32	0,495	110	573,1	2,5	306,2813	879,3813
3	48270	1744,509	4,37	32	0,472	100	437	1	111,392	548,392
4	43120	1558,384	5,92	32	0,42	80	473,6	1	88,2	561,8
5	34300	1239,624	6,52	32	0,329	50	326	1	54,1205	380,1205
6	24840	897,7335	6,02	25	0,411	110	662,2	1	84,4605	746,6605
7	16020	578,9731	5,55	20	0,435	170	943,5	1	94,6125	1038,113
8	10870	392,8488	3,48	20	0,303	85	295,8	1	45,9045	341,7045
9	7255	262,2003	11,81	20	0,198	38	448,78	16,5	323,433	772,213
11	5734	207,2304	3	20	0,162	26	78	2	26,244	104,244
12	4353	157,3202	3	20	0,12	15	45	2	14,4	59,4
13	2972	107,41	3	20	0,082	7,5	22,5	2	6,724	29,224
14	1591	57,49976	3	20	0,045	1,6	4,8	1,5	1,51875	6,31875
15	798	28,84023	2,96	15	0,041	2,6	7,696	16	13,448	21,144
14'	1591	57,49976	3	20	0,045	1,6	4,8	1,5	1,51875	6,31875
13'	2972	107,41	3	20	0,082	7,5	22,5	2	6,724	29,224
12'	4353	157,3202	3	20	0,12	15	45	2	14,4	59,4
11'	5734	207,2304	3	20	0,162	26	78	2	26,244	104,244

Рассчитаем запас давления:

,

т.е. требуемый запас в 10% соблюден, следовательно, расчет верен.

6. Расчет отопительного пункта

Тепловой пункт состоит из смесительного аппарата, контрольно-измерительных приборов и запорно-регулирующих арматур. На обратном трубопроводе расположен регулятор давления, поддерживающий давление «до себя», необходимое для заполнения системы отопления воды из системы при аварийном опорожнении наружных теплопроводов.

Манометры, размещаемые попарно на одном и том же уровне от пола, позволяют судить не только о гидростатическом давлении в каждом теплопроводе, но и о разности давления, определяющий интенсивность движения теплоносителя.

В тепловом пункте осуществляется изменение параметров теплоносителя с температурного графика 130/70 до температурного графика 95/70.Для этих целей используют элеватор.

Диаметр горловины водоструйного элеватора d_г, см, вычисляют по формуле:

, (5.1)

где G - расход воды в системе отопления, т/ч.

- насосное циркуляционное давление для системы, кПа.

см.

По полученным данным выбираем элеватор №1 с диаметром горловины d_г = 20 мм.

Затем определяем диаметр сопла d_с по формуле:

 мм (5.2)

Также в тепловом пункте имеются термометры для контроля температуры воды на подающей и обратной магистрали.

Для очистки системы отопления от механических примесей применяются грязевики.

Для подсчёта израсходованной воды используют счётчик воды.

7. Расчет отопительных приборов

В задачу расчета отопительных приборов входит определение поверхности нагрева и числа секций прибора.

Исходными данными при расчете приборов являются:

-тепловые нагрузки приборов Q_от, Вт [табл. 3.3];

-расчетные температуры горячей и обратной воды t_г и t_о, ⁰С.

1) Тепловая нагрузка на отопительные приборы:

Q_пр = Q_от -Q_тр, Вт

где Q_тр - отопительная нагрузка на трубы, Вт

Q_тр = q_гl_г+q_вl_в, Вт

где q_г q_в - удельный тепловой поток труб, справочные величины [2]

18°С, диаметр 15 мм

t_{подающ.}= 95-18 = 77°С q_г =87 Вт/мІ;

t_обр.= 70-18 = 52°С q_г =52 Вт/мІ;

18°С, диаметр 20 мм

t_{подающ.}= 95-18 = 77°С q_в =84 Вт/мІ;

t_обр.= 70-18 = 52°С q_в =50 Вт/мІ;

20°С, диаметр 15 мм

t_{подающ.}= 95-20 = 75°С q_г =84 Вт/мІ;

t_обр.= 70-20 = 50°С q_г =50 Вт/мІ;

20°С, диаметр 20 мм

t_{подающ.}= 95-20 = 75°С q_в =81 Вт/мІ;

t_обр.= 70-20 = 50°С q_в =47 Вт/мІ;

22°С, димаметр 15 мм

t_{подающ.}= 95-22 = 73°С q_г =81 Вт/мІ;

t_обр.= 70-22 = 48°С q_г =47 Вт/мІ;

22°С, димаметр 20 мм

t_{подающ.}= 95-22 = 73°С q_в =78 Вт/мІ;

t_обр.= 70-22 = 48°С q_в =45 Вт/мІ;

l_г, l_в - длины труб, м

2) Поверхность нагрева:

N^р_сек = Q_пр / q_пр,

где q_пр - реальное значение удельного теплового потока. Определяется по его номинальному значению с приведением к реальным условиям, [Вт/мІ]

q_пр = q_ном · ц_к

q_ном - номинальный удельный тепловой поток отопительного прибора, полученный при исследованиях отопительных приборов [2].

q_ном =178 Вт/мІ

ц_к - комплексный коэффициент приведения к реальным условиям.

Д t_ср - температурный напор в отопительном приборе, °С

Д t_ср = t_ср-t_в

t_ср = 0,5 [t_г-(?Дt_м +Дt_п.ст.)+ t_о]

t_г и t_о- расчетные значения воды на входе и выходе из системы отопления, °С

t_г=95°С, t_о=70°С;

?Дt_м - суммарные падения температуры воды на магистральных участках от начала системы до рассматриваемой ветви, °С;

?Дt_м?1-2°С;

Дt_п.ст. - падение температуры в стояке, °С;

Дt_п.ст.?0,5-1°С;

G_пр- расход воды в приборе, [кг/ч];

с = 4190 Дж/кг·°С;

b- коэффициент учета атмосферного давления в данной местности;

В_атм = 760 мм. рт. ст. b = 1,0;

n, p, m - коэффициенты, которые получаются для каждого типа отопительных приборов индивидуально в ходе определения их теплотехнических характеристик.

Радиаторы: n=0,3; p=0; m=1,0;

Ш- коэффициент, учитывающий схему движения воды в приборе. При движении воды сверху вниз Ш=1.

3) Подбор отопительного прибора.

По найденному N^р_сек найдем N^ф_сек.(целое число секций).

Пример:

Для помещения 101:

Q_от = 1526 Вт

1) Q_пр = Q_от -Q_тр

Q_тр = q_гl_г + q_вl_в, Вт

l_гп =1,77м; l_го =1,69м; l_вп=6м; l_во=3м;

22°С

t_{подающ.}= 95-22 = 73°С q_г =81, Вт/мІ q_в =78, Вт/мІ

t_обр.= 70-22 = 48°С q_г =47, Вт/мІ q_в =45, Вт/мІ

Q_тр = 81·1,77+47·1,69+78·6+45·3=826,1; Вт

Q_пр = 1526-826,1=699,9; Вт

2) N^р_сек = Q_пр / q_пр

q_пр = q_ном · ц_к

Д t_ср = t_ср-t_в

t_ср = 0,5 [t_г-(?Дt_м +Дt_п.ст.)+ t_о]

t_ср = 0,5 [95-(1,5 + 0,5)+ 70]=82,5°С

Д t_ср = 82,5 - 22 = 60,5 °С

q_пр = 178 · 0,827 = 147,26 Вт/мІ

N^р_сек = 699,9/ 147,26 = 4,75

3) N^р_сек=4,75 => N^ф_сек=6 (2 по 3)

Аналогично рассчитываем остальные помещения, результаты заносим в таблицу 4.1

Таблица 7.1 Расчет отопительных приборов

Этаж	Помещение	Qот	Qтр	Qпр	q пр.	к	L гор.	L верт.	N секций
									Расч.	Факт.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
101	ЖКУ 22	1526	826,06	699,94	147,26	0,827	3,46	9	4,75	6
102	К 20	322	287,06	33,94	153,62	0,863	2,18	3	0,22	0
103	ЖКО 20	880	340,15	539,85	153,62	0,863	1,45	3	3,51	4
105	ЖКО 20	968	441,60	526,40	153,62	0,863	0,88	6	3,43	4
106	ЖКО 20	1026	278,35	747,65	153,62	0,863	2,05	3	4,87	5
107	ЖКО 20	1026	380,35	645,65	153,62	0,863	2,05	3	4,20	5
108	ЖКО 20	968	444,32	523,68	153,62	0,863	0,88	6	3,41	4
110	ЖКО 20	880	238,15	641,85	153,62	0,863	1,45	3	4,18	5
111	К 20	322	389,06	-68,06	153,62	0,863	2,18	3	-0,44	0
112	ЖКУ 22	1576	730,82	845,18	147,26	0,827	3,54	9	5,74	6
113	ЖКУ 22	1566	829,82	736,18	147,26	0,827	3,54	9	5,00	6
114	К 20	312	287,06	23,94	153,62	0,863	2,18	3	0,16	0
115	ЖКО 20	860	340,15	519,85	153,62	0,863	1,45	3	3,38	4
116	ЖКО 20	948	258,25	689,75	153,62	0,863	1,75	3	4,49	5
117	ЖКО 20	948	368,96	579,04	153,62	0,863	1,88	3	3,77	4
118	ЖКО 20	1016	278,35	737,65	153,62	0,863	2,05	3	4,80	5
119	ЖКО 20	1016	380,35	635,65	153,62	0,863	2,05	3	4,14	5
120	ЖКО 20	948	266,96	681,04	153,62	0,863	1,88	3	4,43	5
121	ЖКО 20	948	360,25	587,75	153,62	0,863	1,75	3	3,83	4
122	ЖКО 20	860	238,15	621,85	153,62	0,863	1,45	3	4,05	5
123	К 20	312	243,00	68,00	153,62	0,863	0	3	0,44	0
124	ЖКУ 22	1516	730,82	785,18	147,26	0,827	3,54	9	5,33	6
201	ЖКУ 22	1386	826,06	559,94	147,26	0,827	3,46	9	3,80	6
202	К 20	178	141,00	36,00	153,62	0,863	0,00	3	0,23	0
203	ЖКО 20	760	340,15	419,85	153,62	0,863	1,45	3	2,73	3
205	ЖКО 20	828	441,60	386,40	153,62	0,863	0,88	6	2,52	3
206	ЖКО 20	886	278,35	607,65	153,62	0,863	2,05	3	3,96	4
207	ЖКО 20	886	380,35	505,65	153,62	0,863	2,05	3	3,29	4
208	ЖКО 20	828	444,32	383,68	153,62	0,863	0,88	6	2,50	3
210	ЖКО 20	760	238,15	521,85	153,62	0,863	1,45	3	3,40	4
211	К 20	178	243,00	-66,00	153,62	0,863	0	3	-0,43	0
212	ЖКУ 22	1436	730,82	705,18	147,26	0,827	3,54	9	4,79	6
213	ЖКУ 22	1426	829,82	596,18	147,26	0,827	3,54	9	4,05	6
214	К 20	168	141,00	26,00	153,62	0,863	0	3	0,17	0
215	ЖКО 20	740	340,15	399,85	153,62	0,863	1,45	3	2,60	3
216	ЖКО 20	818	258,25	559,75	153,62	0,863	1,75	3	3,64	4
217	ЖКО 20	818	368,96	449,04	153,62	0,863	1,88	3	2,92	3
218	ЖКО 20	876	278,35	597,65	153,62	0,863	2,05	3	3,89	4

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
219	ЖКО 20	876	380,35	495,65	153,62	0,863	2,05	3	3,23	4
220	ЖКО 20	818	266,96	551,04	153,62	0,863	1,88	3	3,59	4
221	ЖКО 20	818	360,25	457,75	153,62	0,863	1,75	3	2,98	3
222	ЖКО 20	740	238,15	501,85	153,62	0,863	1,45	3	3,27	4
223	К 20	168	243,00	-76,00	153,62	0,863	0	3	-0,49	0
224	ЖКУ 22	1376	730,82	645,18	147,26	0,827	3,54	9	4,38	6
301	ЖКУ 22	1386	826,06	559,94	147,26	0,827	3,46	9	3,80	6
302	К 20	173	141,00	32,00	153,62	0,863	0	3	0,21	0
303	ЖКО 20	760	340,15	419,85	153,62	0,863	1,45	3	2,73	3
305	ЖКО 20	828	441,60	386,40	153,62	0,863	0,88	6	2,52	3
306	ЖКО 20	886	278,35	607,65	153,62	0,863	2,05	3	3,96	4
307	ЖКО 20	886	380,35	505,65	153,62	0,863	2,05	3	3,29	4
308	ЖКО 20	828	444,32	383,68	153,62	0,863	0,88	6	2,50	3
310	ЖКО 20	760	238,15	521,85	153,62	0,863	1,45	3	3,40	4
311	К 20	173	243,00	-70,00	153,62	0,863	0	3	-0,46	0
312	ЖКУ 22	1436	730,82	705,18	147,26	0,827	3,54	9	4,79	6
313	ЖКУ 22	1426	829,82	596,18	147,26	0,827	3,54	9	4,05	6
314	К 20	163	141,00	22,00	153,62	0,863	0	3	0,14	0
315	ЖКО 20	740	340,15	399,85	153,62	0,863	1,45	3	2,60	3
316	ЖКО 20	818	258,25	559,75	153,62	0,863	1,75	3	3,64	4
317	ЖКО 20	818	368,96	449,04	153,62	0,863	1,88	3	2,92	3
318	ЖКО 20	876	278,35	597,65	153,62	0,863	2,05	3	3,89	4
319	ЖКО 20	876	380,35	495,65	153,62	0,863	2,05	3	3,23	4
320	ЖКО 20	818	266,96	551,04	153,62	0,863	1,88	3	3,59	4
321	ЖКО 20	818	360,25	457,75	153,62	0,863	1,75	3	2,98	3
322	ЖКО 20	740	238,15	501,85	153,62	0,863	1,45	3	3,27	4
323	К 20	163	243,00	-80,00	153,62	0,863	0	3	-0,52	0
324	ЖКУ 22	1376	730,82	645,18	147,26	0,827	3,54	9	4,38	6
401	ЖКУ 22	1386	826,06	559,94	147,26	0,827	3,46	9	3,80	6
402	К 20	168	141,00	26,00	153,62	0,863	0,00	3	0,17	0
403	ЖКО 20	760	340,15	419,85	153,62	0,863	1,45	3	2,73	3
405	ЖКО 20	828	441,60	386,40	153,62	0,863	0,88	6	2,52	3
406	ЖКО 20	886	278,35	607,65	153,62	0,863	2,05	3	3,96	4
407	ЖКО 20	886	380,35	505,65	153,62	0,863	2,05	3	3,29	4
408	ЖКО 20	826	444,32	383,68	153,62	0,863	0,88	6	2,50	3
410	ЖКО 20	760	238,15	521,85	153,62	0,863	1,45	3	3,40	4
411	К 20	168	243,00	-76,00	153,62	0,863	0	3	-0,49	0
412	ЖКУ 22	1436	730,82	705,18	147,26	0,827	3,54	9	4,79	6
413	ЖКУ 22	1426	829,82	596,18	147,26	0,827	3,54	9	4,05	6
414	К 20	158	141,00	16,00	153,62	0,863	0	3	0,10	0
415	ЖКО 20	740	340,15	399,85	153,62	0,863	1,45	3	2,60	3
416	ЖКО 20	818	258,25	559,75	153,62	0,863	1,75	3	3,64	4

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
417	ЖКО 20	818	380,35	449,04	153,62	0,863	1,88	3	2,92	3
418	ЖКО 20	876	266,96	597,65	153,62	0,863	2,05	3	3,89	4
419	ЖКО 20	876	360,25	495,65	153,62	0,863	2,05	3	3,23	4
420	ЖКО 20	818	238,15	551,04	153,62	0,863	1,88	3	3,59	4
421	ЖКО 20	818	243,00	457,75	153,62	0,863	1,75	3	2,98	3
422	ЖКО 20	740	730,82	501,85	153,62	0,863	1,45	3	3,27	4
423	К 20	158	341,26	-86,00	153,62	0,863	0	3	-0,56	0
424	ЖКУ 22	1376	155,46	645,18	147,26	0,827	3,54	9	4,38	6
501	ЖКУ 22	1596	153,85	1254,74	147,26	0,827	3,46	1,6	8,52	9
502	К 20	369	123,70	213,54	153,62	0,863	2,18	0,2	1,39	0
503	ЖКО 20	930	146,75	776,15	153,62	0,863	1,45	0,7	5,05	6
505	ЖКО 20	1018	194,05	894,30	153,62	0,863	0,88	0,9	5,82	6
506	ЖКО 20	1096	126,42	949,25	153,62	0,863	2,05	0,2	6,18	7
507	ЖКО 20	1096	106,55	901,95	153,62	0,863	2,05	0,7	5,87	6
508	ЖКО 20	1018	202,76	891,58	153,62	0,863	0	0,9	5,80	6
510	ЖКО 20	930	299,42	823,45	153,62	0,863	1,45	0,2	5,36	6
511	К 20	369	345,02	166,24	153,62	0,863	2,18	0,7	1,08	0
512	ЖКУ 22	1646	155,46	1346,58	147,26	0,827	3,54	1,1	9,14	10
513	ЖКУ 22	1636	153,85	1290,98	147,26	0,827	3,54	1,6	8,77	9
514	К 20	359	126,65	203,54	153,62	0,863	2,18	0,2	1,32	0
515	ЖКО 20	910	182,66	756,15	153,62	0,863	1,45	0,7	4,92	5
516	ЖКО 20	1008	146,75	881,35	153,62	0,863	1,75	0,2	5,74	6
517	ЖКО 20	1008	194,05	825,34	153,62	0,863	1,88	0,7	5,37	6
518	ЖКО 20	1086	135,36	939,25	153,62	0,863	2,05	0,2	6,11	7
519	ЖКО 20	1086	173,95	891,95	153,62	0,863	2,05	0,7	5,81	6
520	ЖКО 20	1008	106,55	872,64	153,62	0,863	1,88	0,2	5,68	6
521	ЖКО 20	1008	202,76	834,05	153,62	0,863	1,75	0,7	5,43	6
522	ЖКО 20	910	299,42	803,45	153,62	0,863	1,45	0,2	5,23	6
523	К 20	359	151,10	156,24	153,62	0,863	2,18	0,7	1,02	0
524	ЖКУ 22	1586	151,10	1286,58	147,26	0,827	3,54	1,1	8,74	9
04	ЛК 18	2751	380,35	2599,90	160,04	0,899	0,82	1,3	16,25	17
09	ЛК 18	2751	266,96	2599,90	160,04	0,899	0,82	1,3	16,25	17

Библиографический список

1. Тихомиров К.В. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция. М.: Стройиздат, 1981. 272 с.

2. Русланов Г.В., Розкин М., Ямпольский Э.Л. Отопление и вентиляция жилых и гражданских зданий. Справочник. Киев: Будiвельник, 1983. 270 с.

3. Голубков Б.Н., Романова Т.М., Гусев В.А. Проектирование и эксплуатация установок кондиционирования воздуха и отопления. М.: Энергоатомиздат, 1988. 190с.

4. СНиП 23-01-99*. Строительная климатология

5. СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий

6. СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование

7.СП 23-101-2004. Проектирование тепловой защиты зданий

8. Справочник проектировщика под редакцией И.Г. Староверова и Ю.И. Шиллера. Часть 1. Отопление.

Размещено на Allbest.ru