Отопление и вентиляция жилого дома
Рассмотрение теплотехнического расчета наружных ограждений. Определение теплопотерь через ограждающие конструкции здания. Выбор и расчет отопительных приборов, подбор оборудования. Определение воздухообменов и проведение аэродинамического расчета.
Рубрика | Строительство и архитектура |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 13.12.2018 |
Размер файла | 182,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования и науки РФ
Казанский Государственный Архитектурно-Строительный Университет
Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции
Расчетно-графическая работа
по дисциплине «Инженерные системы зданий и сооружений»
по теме: «Отопление и вентиляция жилого дома»
Выполнил:
ст. гр. 7ПГ-01у
Хадиев А.
Проверила:
Кареева Ю.Р.
Казань, 2018 г.
Содержание
Введение
1. Отопление
1.1 Теплотехнический расчет наружных ограждений
1.2 Определение теплопотерь через ограждающие конструкции здания
1.3 Выбор и расчет отопительных приборов
1.4 Гидравлический расчет трубопроводов системы отопления
1.5 Подбор оборудования
2. Вентиляция
2.1 Определение воздухообменов
2.2 Аэродинамический расчет
Список используемой литературы
теплотехнический отопительный воздухообмен здание
Введение
В данной курсовой работе выполняем расчет систем отопления и вентиляции трехэтажного жилого здания, районом строительства которого является город Иваново.
Ивамново (в 1871-1932 годах -- Ивамново-Вознесемнск) -- город в России на берегу реки Уводь, административный центр Ивановской области, наделён статусом городского округа. Население -- 406 933 чел. (2017).
Климат Иванова -- умеренно континентальный. Для него характерно сравнительно жаркое лето и морозная зима с устойчивым снежным покровом. Наиболее холодным месяцем зимы является январь со среднемесячной температурой ?11.5°--12° градусов, самым тёплым месяцем лета -- июль, среднемесячная температура которого составляет +17.5°--+18.7°. Среднегодовая температура -- +3,6°
Исходные данные:
1. Город - Иваново;
2. Ориентация фасада здания - Южная;
3. Температура воздуха наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92text = -30 оС;
4. Продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха 8 оС - Z = 219 суток;
5. Средняя температура воздуха периода со средней суточной температурой воздуха 8 оС - tht = -3,9 оС.
1. Отопление
1.1 Теплотехнический расчет наружных ограждений
Цель расчета - подобрать такие наружные ограждающие конструкции здания, которые соответствовали бы требованиям СНиП 23-03-2003 «Тепловая защита зданий» [2].
Теплотехнический расчет проводится для всех наружных ограждений (стен, полов, покрытий, окон, дверей). В данной курсовой работе проводится теплотехнический расчет наружной стены, а именно:
расчет сопротивления теплопередаче;
коэффициент теплопередачи;
подбор материала утеплителя;
расчет толщины изоляционного слоя.
Сопротивление теплопередаче полов, окон, покрытий и дверей принимаем в соответствии с [3].
Рассчитаем многослойное наружное ограждение для трехэтажного жилого здания (рис.1).
Рис.1 Ограждающая конструкция стены
Слой 1 - внутренняя штукатурка - известково-песчаный раствор.
Толщина слоя . Теплопроводность материала
Слой 2 - кирпич силикатный.
Толщина слоя . Теплопроводность материала
Слой 3 - утеплитель. Подбирается самостоятельно.
Слой 4 - кирпич глиняный обыкновенный на цементно-шлаковом растворе.
Толщина слоя . Теплопроводность материала
Слой 5 - наружная штукатурка - цементно-песчаный раствор.
Толщина слоя . Теплопроводность материала
Определяем требуемое сопротивление, исходя из санитарно-гигиенических и комфортных условий по формуле:
, (1.1)
где - расчетная температура внутреннего воздуха, °С. Принимаем по таблице 4 [4] в зависимости от назначения помещения. Для комнаты жилого дома принимается tв = 21 °С.
- расчетная зимняя температура, °С, равная температуре наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92 [1, табл.1]. tn=-30 оС.
n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху [2, табл. 6], для наружной стены n = 1;
Дtн - нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции [2, табл. 5], °С; ;
бв - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения [2, табл.7], Вт/(м2·оС); .
Тогда:
2) Определяем требуемое (приведенное) сопротивление теплопередаче, исходя из условий энергосбережения, по таблице 4 [2] в зависимости от величины градусо-суток отопительного периода ГСОП (Dd):
(1.2)
где tоп. - средняя температура отопительного периода, оС, [1, табл.1], tht = -3,9 оС.
Zоп - продолжительность отопительного периода (сут.) со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8 оС [1, табл. 1], Zоп = 219 сут.
Получаем:
Определяем R0 ограждающих конструкций и чердачных перекрытий:
, (1.3)
где а = 0,00035; b = 1,4 (для ограждающих конструкций):
3) Определяем термическое сопротивление слоя утеплителя.
Общее термическое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции можно определить и по формуле:
, (1.4)
где бн - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения, Вт/м оС, принимаемый по прил. 4 [3]: бн = 23 Вт/м оС.
Rв и Rн - соответственно сопротивление теплообмену на внутренней и наружной поверхностях ограждения, м2 оС/Вт;
R1 … Rп - сопротивления теплопроводности материала конструктивных слоев ограждения, м2 оС/Вт;
- толщины, в м, и коэффициенты теплопроводности, , конструктивных слоев ограждения.
Выражаем термическое сопротивление утеплителя:
, (1.5)
В качестве изоляционного материала используем пенополиуретан с расчетным коэффициентом теплопроводности.
Определяем необходимую толщину утеплителя:
4) Находим фактическое термическое сопротивление наружной стены, подставляя в формулу стандартную толщину утеплителя:
(1.6)
5) Определяем коэффициент теплопередачи:
, Вт/(м2·°С) (1.7)
Определим коэффициент теплопередачи К для перекрытий:
;
1.2 Определение теплопотерь через наружные ограждающие конструкции здания
1) Потери теплоты через наружные ограждения равны:
(1.8)
где К - коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции, Вт/м2С;
F - расчетная площадь ограждающей конструкции, м2, вычисляемая с соблюдением определенных правил обмера, приведенных на плане рис.3 прил.3[6].
- сумма добавочных потерь теплоты в долях от основных потерь.
в1 - добавка на ориентацию стен, дверей и световых проемов по сторонам света. Величины добавок принимаются в соответствии с ориентацией ограждающих конструкций.
в2 - добавка на поступление холодного воздуха через наружные двери.
n - коэффициент, учитывающий зависимость положения ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху.
tв - температура воздуха внутри помещения.
tн - температура воздуха снаружи.
В этом расчете теплопотери подсчитываются через наружные стены (НС) и окна с тройным остеклением (ТО).
2) Теплозатраты на нагрев инфильтрующегося воздуха определяем по формуле:
(1.9)
где - расход воздуха, удаляемого естественным вытяжной вентиляцией, принимаемый равным 3 м3/ч на 1 м2 площади жилых помещений и кухни;
с - плотность воздуха, кг/м3, рассчитываемая по формуле:
с - теплоемкость воздуха, принимаемая равной 1,005 кДж/(кг• оС).
Подсчитаем, если tн = - 28 оС.
.
3)При определении тепловой мощности системы отопления учитывают бытовые тепловыделения, которые определяются по формуле:
( 2 )
где - норма теплопоступлений 10-17 Вт на 1м2 площади пола. (=10)
Fпл - площадь пола помещения, м2
Запись расчета теплопотерь производим в табличной форме (таблица 1).
Таблица 1 - Таблица расчётов теплопотерь помещений
№ п/п |
Наименование помещения и t |
Харак-ка ограждений |
Коэф. Теплопередачи К, Вт |
Разность температур(tв-tн) |
Коэфициент,n |
Добавка на риентацию, B1 |
На открывание нар.дверей,B2 |
1+(В1+В2) |
Теплопотери ограждения, Qогр, Вт |
Потери теплоты помещения Qпот, Вт |
Теплозащита на нагрев инфильт. возд., Qинф |
Бытовые тепловыделения,Qбыт |
Полные теплопотери,Qполн |
||||
Наименование ограждения |
Ориентация |
Размеры AxВ, м |
Площадь,м^2 |
||||||||||||||
101 |
Спальня,22 |
НС |
С |
6,7x3 |
20,1 |
0,28 |
51 |
1 |
0,1 |
1,1 |
315,731 |
971,747 |
961,738 |
158,200 |
1775,285 |
||
НС |
З |
3,6х3 |
10,8 |
0,28 |
51 |
1 |
0,05 |
1,05 |
161,935 |
||||||||
ВС |
5,7х3 |
17,1 |
1,23 |
1 |
1 |
21,033 |
|||||||||||
ВС |
3,6х3 |
10,8 |
1,23 |
1 |
1 |
13,284 |
|||||||||||
О |
С |
1,7х1,5 |
2,55 |
1,61 |
51 |
1 |
0,1 |
1,1 |
230,319 |
||||||||
Д |
С |
1,7х1,5 |
2,55 |
0,47 |
51 |
1 |
0,1 |
1,1 |
67,236 |
||||||||
Д |
Ю |
0,9х2 |
1,8 |
0,47 |
1 |
1 |
1 |
0,846 |
|||||||||
пол |
15,82 |
0,2 |
51 |
1 |
1 |
161,364 |
|||||||||||
102 |
Кухня, 21 |
НС |
В |
3,6х3 |
10,8 |
0,28 |
52 |
1 |
0,1 |
1,1 |
172,973 |
637,088 |
638,441 |
103,000 |
1172,529 |
||
НС |
С |
2,1х3 |
12,15 |
0,28 |
52 |
1 |
0,1 |
1,1 |
194,594 |
||||||||
ВС |
5,3х3 |
14,1 |
1,23 |
2 |
1 |
34,686 |
|||||||||||
О |
С |
1,7х1,5 |
2,55 |
1,61 |
52 |
1 |
0,1 |
1,1 |
234,835 |
||||||||
пол |
10,3 |
0,2 |
52 |
1 |
1 |
||||||||||||
103 |
Кладовая,16 |
НС |
З |
1,9х3 |
5,7 |
0,28 |
2 |
1 |
0,05 |
0,81 |
1,86 |
5,937 |
698,124 |
441,044 |
74,000 |
1065,168 |
|
ВС |
4,03х3 |
12,09 |
1,23 |
2 |
0,81 |
1,81 |
53,832 |
||||||||||
ВС |
1,9х3 |
5,7 |
1,23 |
26 |
0,81 |
1,81 |
329,938 |
||||||||||
ВС |
3,8х2 |
7,6 |
0,47 |
26 |
1 |
0,81 |
1,81 |
168,098 |
|||||||||
Д |
С |
0,9х2 |
1,8 |
0,47 |
2 |
1 |
0,05 |
0,81 |
1,86 |
3,147 |
|||||||
Д |
Ю |
0,9х2 |
1,8 |
0,47 |
2 |
1 |
0,1 |
0,81 |
1,91 |
3,232 |
|||||||
пол |
7,4 |
0,2 |
50 |
1 |
0,81 |
1,81 |
133,940 |
||||||||||
104 |
Тех.помещение,16 |
НС |
Ю |
2,7х3 |
8,1 |
0,28 |
52 |
1 |
1 |
117,936 |
312,336 |
229,343 |
37,000 |
504,678 |
|||
НС |
З |
2,5х3 |
7,5 |
0,28 |
52 |
1 |
0,05 |
1,05 |
114,660 |
||||||||
ВС |
2,2х3 |
6,6 |
1,23 |
3 |
1 |
24,354 |
|||||||||||
ВС |
2,05х3 |
6,15 |
1,23 |
2 |
1 |
15,129 |
|||||||||||
Д |
З |
0,9х2 |
1,8 |
0,47 |
2 |
1 |
0,05 |
1,05 |
1,777 |
||||||||
пол |
3,7 |
0,2 |
52 |
1 |
1 |
38,480 |
|||||||||||
105 |
С/у, 18 |
НС |
В |
1,6х3 |
4,8 |
0,28 |
48 |
1 |
0,1 |
1,1 |
70,963 |
184,712 |
165,928 |
29,000 |
321,640 |
||
ВС |
1.6х3 |
4,8 |
1,23 |
6 |
1 |
35,424 |
|||||||||||
ВС |
2,2х3 |
6,6 |
1,23 |
4 |
1 |
32,472 |
|||||||||||
ВС |
2,2х3 |
6,6 |
1,23 |
2 |
1 |
16,236 |
|||||||||||
Д |
З |
0,9х2 |
1,8 |
0,47 |
2 |
1 |
0,05 |
1,05 |
1,777 |
||||||||
пол |
2,9 |
0,2 |
48 |
1 |
1 |
27,840 |
|||||||||||
106 |
Холл,20 |
ВС |
3,3х3 |
9,75 |
1,23 |
46 |
1 |
0,000 |
253,532 |
405,760 |
74,000 |
585,293 |
|||||
ВС |
1,3х3 |
8,1 |
1,23 |
46 |
1 |
0,000 |
|||||||||||
ВС |
1,1х3 |
13,2 |
1,23 |
2 |
1 |
32,472 |
|||||||||||
Д |
З |
0,9х2 |
1,8 |
1,23 |
2 |
1 |
0,05 |
1,05 |
4,649 |
||||||||
Д |
Ю |
0,9х2 |
1,8 |
0,47 |
2 |
1 |
1 |
1,692 |
|||||||||
Д |
С |
0,9х2 |
1,8 |
1,61 |
46 |
1 |
0,1 |
1,1 |
146,639 |
||||||||
пол |
7,4 |
0,2 |
46 |
1 |
1 |
68,080 |
|||||||||||
107 |
Кабинет,20 |
НС |
Ю |
7,2х3 |
21,6 |
0,28 |
48 |
1 |
1 |
290,304 |
939,283 |
1287,371 |
225,000 |
2001,654 |
|||
НС |
З |
4,5х3 |
13,5 |
0,28 |
48 |
1 |
0,05 |
1,05 |
190,512 |
||||||||
ВС |
3,7х3 |
11,1 |
1,23 |
48 |
1 |
0,000 |
|||||||||||
ВС |
5,9х3 |
17,7 |
1,23 |
2 |
1 |
43,542 |
|||||||||||
О |
Ю |
1,7х1,5 |
2,55 |
1,61 |
48 |
1 |
1 |
197,064 |
|||||||||
Д |
С |
0,9х2 |
1,8 |
0,47 |
2 |
1 |
0,1 |
1,1 |
1,861 |
||||||||
пол |
22,5 |
0,2 |
48 |
1 |
1 |
216,000 |
|||||||||||
201 |
Спальня,22 |
НС |
Ю |
7,2х3 |
21,6 |
0,28 |
52 |
1 |
1 |
314,496 |
834,121 |
457,970 |
226,000 |
1066,091 |
|||
НС |
З |
3,2х3 |
9,6 |
0,28 |
52 |
1 |
0,05 |
1,05 |
146,765 |
||||||||
ВС |
6,4х3 |
19,2 |
1,23 |
2 |
1 |
47,232 |
|||||||||||
ВС |
3,3х3 |
9,9 |
1,23 |
1 |
12,177 |
||||||||||||
Д |
З |
0,9х2 |
1,8 |
0,47 |
2 |
1 |
0,05 |
1,05 |
1,777 |
||||||||
О |
В |
1,7х1,5 |
2,55 |
1,61 |
52 |
1 |
0,1 |
1,1 |
234,835 |
||||||||
пол |
22,6 |
0,2 |
17 |
1 |
1 |
76,840 |
|||||||||||
202 |
Холл,20 |
НС |
С |
0,5х3 |
1,5 |
0,28 |
52 |
1 |
0,1 |
1,1 |
24,024 |
329,958 |
244,386 |
120,600 |
453,744 |
||
ВС |
6,4х3 |
19,2 |
1,23 |
52 |
1 |
0,000 |
|||||||||||
ВС |
6,4х3 |
19,2 |
1,23 |
2 |
1 |
47,232 |
|||||||||||
Д |
С |
0,9х2 |
1,8 |
1,23 |
1 |
0,1 |
1,1 |
2,435 |
|||||||||
Д |
З |
0,9х2 |
1,8 |
0,47 |
2 |
1 |
0,05 |
1,05 |
1,777 |
||||||||
Д |
Ю |
1,7х1,5 |
2,55 |
1,61 |
52 |
1 |
1 |
213,486 |
|||||||||
пол |
12,06 |
0,2 |
17 |
1 |
1 |
41,004 |
|||||||||||
203 |
Спальня,22 |
НС |
З |
3,7х3 |
11,1 |
0,28 |
2 |
1 |
0,05 |
1,05 |
6,527 |
679,212 |
256,997 |
154,000 |
782,210 |
||
НС |
С |
6,4х3 |
19,2 |
0,28 |
2 |
1 |
0,1 |
1,1 |
11,827 |
||||||||
ВС |
6,4х3 |
19,2 |
1,23 |
26 |
1 |
614,016 |
|||||||||||
ВС |
Ю |
3,7х2 |
7,4 |
1,23 |
26 |
1 |
0,000 |
||||||||||
Д |
С |
0,9х2 |
1,8 |
0,47 |
2 |
1 |
0,1 |
1,1 |
1,861 |
||||||||
Д |
Ю |
0,9х2 |
1,8 |
0,47 |
2 |
1 |
0,1 |
1,1 |
1,861 |
||||||||
пол |
15,4 |
0,2 |
14 |
1 |
1 |
43,120 |
|||||||||||
204 |
Спальня,22 |
НС |
С |
2,7х3 |
8,1 |
0,28 |
52 |
1 |
0,1 |
1,1 |
129,730 |
637,174 |
247,223 |
122,000 |
762,397 |
||
НС |
В |
3,7х3 |
11,1 |
0,28 |
52 |
1 |
0,1 |
1,1 |
177,778 |
||||||||
ВС |
3,7х3 |
11,1 |
1,23 |
2 |
1 |
27,306 |
|||||||||||
ВС |
3,3х3 |
9,9 |
1,23 |
2 |
1 |
24,354 |
|||||||||||
Д |
Ю |
0,9х2 |
1,8 |
0,47 |
2 |
1 |
1 |
1,692 |
|||||||||
О |
С |
1,7х1,5 |
2,55 |
1,61 |
52 |
1 |
0,1 |
1,1 |
234,835 |
||||||||
пол |
12,2 |
0,2 |
17 |
1 |
1 |
41,480 |
|||||||||||
205 |
Васнная,25 |
НС |
В |
4,1х3 |
12,3 |
0,28 |
48 |
1 |
0,1 |
1,1 |
181,843 |
488,692 |
113,479 |
68,000 |
534,172 |
||
НС |
Ю |
2,7х3 |
8,1 |
0,28 |
6 |
1 |
1 |
13,608 |
|||||||||
ВС |
3,8х3 |
11,4 |
1,23 |
4 |
1 |
56,088 |
|||||||||||
ВС |
2,6х3 |
7,8 |
1,23 |
2 |
1 |
19,188 |
|||||||||||
Д |
С |
0,9х2 |
1,8 |
0,47 |
2 |
1 |
0,1 |
1,1 |
1,861 |
||||||||
О |
Ю |
1,7х1,5 |
2,55 |
1,61 |
48 |
1 |
1 |
197,064 |
|||||||||
пол |
6,8 |
0,2 |
14 |
1 |
1 |
19,040 |
|||||||||||
206 |
Васнная,25 |
НС |
Ю |
1,7х3 |
5,1 |
0,28 |
52 |
1 |
1 |
74,256 |
343,535 |
93,215 |
46,000 |
390,750 |
|||
ВС |
С |
3,3х3 |
9,9 |
1,23 |
52 |
1 |
0,000 |
||||||||||
ВС |
3,3х3 |
9,9 |
1,23 |
2 |
1 |
24,354 |
|||||||||||
ВС |
1,9х3 |
5,7 |
1,23 |
2 |
1 |
14,022 |
|||||||||||
Д |
З |
0,9х2 |
1,8 |
0,47 |
2 |
1 |
0,05 |
1,05 |
1,777 |
||||||||
О |
Ю |
1,7х1,5 |
2,55 |
1,61 |
52 |
1 |
1 |
213,486 |
|||||||||
пол |
4,6 |
0,2 |
17 |
1 |
1 |
15,640 |
1.3 Выбор и расчет отопительных приборов
В жилых зданиях в качестве отопительных приборов рекомендуется применять радиаторы и конвекторы. Поверхность нагрева приборов определятся по формуле:
, м2
где Qпр = Qполн (полным теплопотерям в комнате);
qпр - расчетная плотность теплового потока, Вт/м2.
,
где qном - номинальная плотность теплового потока;
360 - нормированный массовый расход теплоносителя через отопительный прибор, кг/ч.
n, m - эмпирические показатели коэффициенты степени при относительных температурном напоре и расходе теплоносителя.
Коэффициенты n, m и поправочные коэффициенты cпр, в1, в2 принимаются по приложению 9 [6], в зависимости от того какой вид прибора выбран.
b, p - безразмерные поправочные коэффициенты.
Дtср - средний температурный перепад между средней температурой теплоносителя в приборе и температурой окружающего воздуха:
,
где tвх, tвых - температура воды, входящий в прибор и выходящей из прибора, С
Дtпр - перепад температур теплоносителя между входом и выходом отопительного прибора, С;
tв - расчетная температура помещения, принимаемая в соответствии с приложением 1 [6];
- расход воды в приборе, кг/ч,
где tг, tо - температура воды в системе отопления, горячей и охлажденной, С;
с - теплоемкость воды, принимаемая равной 4,187 кДж/(кгС).
Возьмем биметаллические секционные радиаторы «Сантехпром БМ» для радиаторов РБС-500:
m/п, p, спр - коэффициенты (п = 0,32 р = 1, m = 0,04 =1);
- коэффициенты (=1,03; =1,02).
Рассчитаем для каждого помещения и сведем все в таблицу 2
Таблица 2
№пом |
Qпр,Вт |
Gпр,кг/ч |
?ср,°С |
qпр, Вт/м^2 |
Fпр,м^2 |
Я3 |
fc |
N шт |
Число приборов |
|
101 |
1775,285 |
61,0559 |
61,5 |
319,8016 |
5,8321 |
1 |
0,48 |
12,15021 |
2 |
|
102 |
1172,529 |
40,3258 |
60,5 |
307,9067 |
4,000753 |
1 |
0,48 |
8,334901 |
1 |
|
107 |
2001,654 |
68,84123 |
60,5 |
314,5645 |
6,685236 |
1 |
0,48 |
13,92758 |
2 |
|
201 |
1066,091 |
36,66519 |
60,5 |
306,7369 |
3,651454 |
1 |
0,48 |
7,607196 |
1 |
|
203 |
782,210 |
26,90189 |
60,5 |
302,9613 |
2,712524 |
1 |
0,48 |
5,651091 |
1 |
|
204 |
762,397 |
26,22048 |
60,5 |
302,6505 |
2,646531 |
1 |
0,48 |
5,513606 |
1 |
1.4 Гидравлический расчет трубопроводов системы отопления
Система водяного отопления представляет собой разветвленную закольцованную сеть трубопроводов и приборов, заполненных теплоносителем (водой).
Пример построения аксонометрической схемы системы отопления показан в приложении 16.
Гидравлический расчет проводится по законам гидравлики и заключается в подборе диаметров труб, достаточных для подачи нужного количества воды в приборы системы. Общие потери давления при перемещении требуемого количества воды по трубам принятых диаметров определяют гидравлическое сопротивление системы, которое должно соответствовать расчетному (располагаемому)циркуляционному давлению.
Располагаемое циркуляционное давление обеспечивает перемещение воды по отдельным кольцам системы отопления и может быть искусственным (насосным) или естественным.
Насосное циркуляционное (располагаемый перепад) давление ?Рр, Па, определяется по формулам:
- в насосных двухтрубной и горизонтальной однотрубной системах
?Рр = Рн + 0,4?Ре, Па, где
?Рв - естественное циркуляционное давление, Па, определяемое по формуле:
-при верхней разводке
?Pe = h х (p0-pг) x g + ?P
где h- вертикальное расстояние от оси водонагревателя до середины отопительного прибора первого этажа, м;
р0 и рг - соответственно, плотности охлажденной и горячей воды, кг/м .При температуре горячей воды tг=95 °С, рг =961,92 кг/м3, при температуре охлажденной воды tо=70 °С,р0 =977,8 кг/мЗ;
% - ускорение свободного падения, равное 9,81м/с2;
?Р- дополнительное давление от остывания воды в трубах, принимаемое по приложению 4 [8].
Гидравлическое сопротивление системы отопления складывается из сопротивлений отдельных участков главного циркуляционного кольца.
Потери давления на отдельных участках системы определяют различными методами.
Гидравлический расчет двухтрубных систем отопления предлагается выполнять методом удельных линейных потерь давления, когда подбирают диаметр труб при равных перепадах температуры воды во всех стояках и ветвях ?tcm, таких же, как расчетный перепад температуры воды во всей системе
?tс,?tст = ?tc, причем ?tc = tг-t0.
Расчет начинают с основного циркуляционного кольца, то есть определения располагаемого циркуляционного давления. При расчете системы за главное циркуляционное кольцо принимают то, для которого располагаемое циркуляционное давление на 1 м длины трубопровода оказывается наименьшим.
В вертикальной двухтрубной системе при тупиковом движении воды главным обычно оказывается циркуляционное кольцо, проходящее через нижний прибор наиболее нагруженного из удаленных от теплового пункта стояков.
В тупиковых схемах однотрубных систем за главное принимается кольцо, проходящее через дальний стояк.
В схемах с попутным движением воды протяженность колец через приборы нижнего этажа для всех стояков приблизительно одинаковая. В этом случае удобно в качестве главного принимать кольцо, проходящее через нижний прибор (в двухтрубной системе) одного из средних наиболее нагруженных стояков. Именно этот стояк в схемах с попутным движением (в том числе и однотрубных систем) оказывается наиболее невыгодным в гидравлическом отношении.
Потеря давления на отдельных участках ?Pyi Па, складывается из потерь на трение о стенки труб и местных сопротивлений и определяется по формуле
?Py=Rxl/ + Z , Па, где
R = - удельная потеря давления на трение на длине 1 м, Па/м;
Z = - потери давления на местные сопротивления, Па;
-динамическое давление (Рд), Па;
л - коэффициент сопротивления трения;
d - диаметр трубопровода, м;
?є- сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке;
V - скорость теплоносителя, м/с;
l - длина участка, м.
Сумма коэффициентов местных сопротивлений (?є) для каждого участка находится по приложению 11.11-11.20 [10] или прил.5[8], а по приложению7[8] - Рд для расчета потерь давления в местных сопротивлениях.
Расход теплоносителя по участкам определяется по формуле
где: Qy - тепловая нагрузка участка, Вт;
с - теплоемкость воды, кДж/кгх°С, (с=4,187);
По Rcp к Gyч по табл. 10.7 [10] или приложению 6[8] подбираются возможные диаметры трубопровода для расчетного кольца. Для этого диаметра при данном расходе устанавливается фактическое R и соответствующая данному режиму скорость. Диаметры труб желательно выбирать так, чтобы скорость не превышала допустимых значений:
По приложению 11 для стояков и подводок к приборам студент может подобрать трубы из металлопласта.
В заключении определяются суммарные потери давления в расчетном кольце по формуле:
?? Рy,i =? ( R*l / + Z ) , П а ,
где i- число участков главного циркуляционного кольца.
Все полученные результаты сведем в таблицу 3
Таблица 3 - Результаты гидравлического расчета для системы отопления
№ уч |
Qуч, Вт |
Gуч.,кг/ч |
l,м |
d,мм |
v,м/с |
R,Па/м |
Rl,Па |
?є |
Z,Па |
Rl+Z,Па |
|
1 |
1775,285 |
61,0559 |
3,6 |
32 |
1 |
0,612875 |
2,20635 |
2 |
1 |
3,20635 |
|
2 |
2947,814 |
101,3817 |
3,1 |
32 |
1 |
0,612875 |
1,899913 |
2 |
1 |
2,899913 |
|
3 |
4949,468 |
170,2229 |
3,1 |
32 |
1 |
0,612875 |
1,899913 |
2 |
1 |
2,899913 |
|
4 |
6015,560 |
206,8881 |
12 |
32 |
1 |
0,612875 |
7,3545 |
2 |
1 |
8,3545 |
|
5 |
6797,769 |
233,79 |
6,2 |
32 |
1 |
0,612875 |
3,799825 |
2 |
1 |
4,799825 |
|
6 |
7560,166 |
260,0105 |
0,5 |
40 |
1,5 |
0,4903 |
0,24515 |
2 |
1 |
1,24515 |
1.5 Подбор оборудования
Подключение системы отопления к тепловой сети бывает двух видов:
1. Независимая схема присоединения насосного отопления имеет много преимуществ, самыми важными из которых являются местное качественное регулирование, удобство устранения аварийного повреждения, значительное уменьшение коррозионной активности воды. Основным недостатком является дороговизна системы.
2. Зависимая схема присоединения системы отопления со смешением воды проще по конструкции и значительно дешевле (благодаря исключению таких элементов, как теплообменники и подпиточный насос). Однако эта система имеет достаточно много недостатков, таких как незащищенность системы от повышения в ней гидростатического давления; сокращение сроков эксплуатации из-за загрязнения системы некачественной водой, поступающей с ТЭЦ.
Необходимо разобраться в схеме теплового узла. В качестве источника тепла используются водонагреватели (котлы) различных модификаций. Котлы подбираются в зависимости от тепловой нагрузки.
Тепловую нагрузку котла можно рассчитать по формуле:
, Вт (1.29)
Вт
Выбираем котел газовый напольный BUDERUS Logano G 124 X (BU8197200).
2. Вентиляция
2.1 Определение воздухообменов
В жилых зданиях обычно устраивают естественную вытяжную вентиляцию по специально предусмотренным каналам. Необходимый воздухообмен для жилых зданий определяется по кратности воздухообмена:
где L - объем удаляемого воздуха,
Кр - кратность воздухообмена (приложение 1[6]) ; V - объем помещения, м3
Все результаты сведем в таблицу 4
Таблица 4
№ пом. |
Размеры помещения,м |
Наименование помещ. |
Объем помещения,V,м^3 |
Нормируемый воздухообмен,м^3/ч |
Кратно сть вздухообмена,ч^-1 |
Объем удаляемого воздуха L, м^3/ч |
Размеры сечения каналов, мм |
|||
А |
В |
h |
||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
102 |
3,9 |
1,5 |
3 |
Кухня |
10,8 |
100 |
1 |
110,8 |
0,038 |
|
105 |
2 |
1,2 |
3 |
С/у |
8,7 |
25 |
25 |
0,02 |
||
206 |
2 |
1,2 |
3 |
Ванная |
13,8 |
25 |
25 |
0,02 |
2.2 Аэродинамический расчет каналов
Расчет каналов следует производить исходя из располагаемого давления, ДPе, Па, при расчетной наружной температуре tн = +5 оС:
,
где сн - плотность наружного воздуха при температуре tн = +5 оС равна 1,27 кг/м3;
св - плотность внутреннего воздуха, кг/м3.
; кг/м
h - высота от оси жалюзийной решетки до верха вытяжной шахты
h'=l1 х tg30=4х tg30=2 м
h''=l2 х tg30=5.5х tg30=3,2 м
h1= h' +1,2+0,3=2+1,2+0,3=3,5 м
h2= h'' +1,2+0,3=3,2+1,2+0,3=4,7
= 3,5х(1,27-1,213)х9,81=1,96 Па
= 4,7(1,27-1,209)х9,81=2,81 Па
Далее, определяем сечение каналов:
где н - нормируемая скорость движения воздуха по каналам, изменяется от 0,5 до 1,0 м/с.
Определяем эквивалентный диаметр для прямоугольных каналов:
мм
где a и b стороны каналы, мм.
По dэ и н находят удельную потерю давления на трение R, Па/м, по номограмме, приведенной на рис. 8 прил.10[6]
=0,095 Па/м;
=0,076Па/м.
Потери давления в местных сопротивлениях определяется по формуле:
Па
где - сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке, которые принимаются по приложению 9[8].
=- динамическое давление, Па
После определения потерь давления на трение и в местных сопротивлениях, их сравнивают с располагаемым давлением по формуле:
где l длина расчетного участка, м;
а - коэффициент запаса 1,1 до 1,15,
в - коэффициент шероховатости, принимаемый по приложению 14[6]
Все полученные результаты сведем в таблицу 5
Таблица 5
№уч. |
L,м^3/ч |
l,м |
a x b, мм |
dэ,м |
F,м^2 |
v,м/c |
R, Па/м |
RxlxB,Па |
?є |
Z,Па |
RxlxB+Z,Па |
|
1 |
110,8 |
3,5 |
270x270 |
270 |
0,038 |
0,495 |
0,13 |
0,455 |
2 |
0,12 |
0,575 |
|
2 |
25 |
4,7 |
140x140 |
140 |
0,02 |
0,35 |
0,07 |
0,329 |
2 |
0,27 |
0,599 |
|
2 |
25 |
4,7 |
140x141 |
140 |
0,02 |
0,35 |
0,07 |
0,329 |
2 |
0,27 |
0,599 |
Список литературы
1. СП 131.13330.2012- Строительная климатология
2. СП 50.13330.2012-Тепловая защита зданий
3. СП 23-101-2004. Проектирование тепловой защиты зданий. - М. 2005г.
4. СП 131.13330.2012 Строительная теплотехника.
5. Тихомиров К. В., Сергеенко Э. С. Теплотехника, тепло-, газо- снабжение и вентиляция.- М.: Стройиздат, 1991. - 480 с.
6. Отопление и вентиляция жилого дома: Методические указания к курсовой и расчетно-графической работам для студентов строительных и экономических специальностей. Казань: КГАСУ, 2008.-48 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Теплотехнический расчет наружных ограждений. Определение теплопотерь через ограждающие конструкции здания. Выбор отопительных приборов. Подбор оборудования и естественной системы вентиляции в помещении жилого дома. Расчет аэродинамических каналов.
контрольная работа [127,6 K], добавлен 19.01.2016Теплотехнический расчет систем отопления и вентиляции жилого дома. Определение теплопотерь через ограждающие конструкции, выбор отопительных приборов. Определение воздухообменов с учетом геометрии здания и систем вентиляции; аэродинамический расчет.
реферат [1,8 M], добавлен 22.10.2013Теплотехнический расчет наружных ограждений. Определение теплопотерь через ограждающие конструкции. Выбор отопительных приборов. Подбор диаметров отдельных участков трубопроводов. Необходимый воздухообмен для жилых зданий. Аэродинамический расчет каналов.
курсовая работа [627,7 K], добавлен 25.11.2015Ознакомление с исходными данными и характеристикой здания. Рассмотрение теплотехнического расчета: стен, покрытия безчердачного, пола, проемов. Определение теплопотерь помещения. Выбор системы отопления и приборов, подбор вспомогательного оборудования.
курсовая работа [835,3 K], добавлен 01.05.2011Расчёт системы отопления 9-этажного жилого дома в городе Екатеринбурге. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций. Расчет естественной вентиляции, отопительных приборов, теплопотерь через ограждающие конструкции. Гидравлический расчет трубопроводов.
курсовая работа [151,5 K], добавлен 11.03.2011Расчет отопления жилого здания. Теплотехнический расчет коэффициента теплопередачи: наружной стены, чердачного перекрытия, наружных дверей. Теплопотери через ограждающие конструкции здания. Нагрузка и расход воды в стояках. Подбор водоструйного элеватора.
курсовая работа [60,4 K], добавлен 17.07.2010Общие сведение об объекте строительства и его местоположении. Расчет теплопотерь помещения через ограждающие конструкции. Конструирование системы отопления. Расчет отопительных приборов для малоэтажного жилого здания. Система естественной вентиляции.
курсовая работа [38,0 K], добавлен 01.05.2012Проведение теплотехнического расчета стены, пола, потолка, наружных дверей и световых проемов жилого дома. Определение влажностного режима наружных ограждений. Выполнение проверки на отсутствие периодической конденсации на внутренних поверхностях здания.
курсовая работа [246,9 K], добавлен 23.08.2014Особенности проведения теплотехнического расчета наружных ограждений и стены. Анализ системы отопления: характеристика и конструирование. Определение диаметров трубопроводов основного циркуляционного кольца. Процесс конструирования системы вентиляции.
курсовая работа [655,3 K], добавлен 08.12.2011Расчет теплотехнических ограждающих конструкций для строительства многоквартирного жилого дома. Определение теплопотерь, выбор секций отопительных приборов в однотрубных системах отопления. Аэродинамический расчет системы естественной вытяжной вентиляции.
курсовая работа [124,2 K], добавлен 03.05.2012