Расчет отопления здания
Министерство
образования и науки Российской Федерации
Негосударственное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
«Камский институт гуманитарных и инженерных технологий»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту
По дисциплине: «Теплоснабжение»
На тему: «Расчет отопления здания»
Выполнил:
Решетников С.В.
Студент группы: ДТ – 69
Проверил:
Русинова Н.Г.
Ижевск,
2010
Содержание
1.
Исходные данные и характеристика объекта
2.
Расчет строительных конструкций
3.
Расчёт тепловой мощности системы отопления, теплопотерь и
тепловыделений
4.
Выбор и расчёт нагревательных приборов системы отопления
5.
Гидравлический расчёт принятой системы отопления
6.
Расчёт основного оборудования теплового пункта
Список использованной литературы
1. Исходные данные и характеристика объекта
·
Район строительства: Ульяновск.
·
Количество этажей в здании 3.
·
Высота типового этажа 3.0 м .
·
Высота подвального помещения 2.5 м.
·
Размер оконного проема 1.4х2.0
·
По СНиП 23.01-2003 «Строительная климатология»
- tн= -31℃.
- z=228 дней.
- tср.от.пер= -4.4℃.
·
Температура внутри здания:
- жилая
комната tв=20℃
- туалет tв=16℃
-
лестничная клетка tв=16 ℃
- «+2℃ на угловые помещения»
2. Расчет строительных конструкций
Задача
расчета строительных конструкций – определение коэффициентов теплопередачи – К
(2.1)
где К – это
количество тепла, проходящее за единицу времени через 1 м2 ограждения при
разнице температур на улице и в помещении в 1 °С.
Ro – термическое сопротивление ограждения.
(2.2)
где в – коэффициент тепловосприятия у внутренней поверхности стены, [12],
таблица 4
н - коэффициент тепловосприятия у наружной поверхности стены, [12],
таблица 6
d [м]- толщина отдельного слоя;
l -
коэффициент теплопроводности отдельного слоя, принимается по приложению 3 [12]
по графе А или Б. Показателем графы служит карта зон влажности приложение 1
[12] и приложение 2 [12]
Контрольной величиной в расчет вводится требуемое термическое
сопротивление:
(2.3)
где tн [°C] – наружная температура воздуха, [8], таблица 1.
n – коэффициент на разность температур,
[12], таблица 3
Градусо-сутки отопительного периода (ГСОП):
ГСОП= (tв-tоп) Zоп [°С сут] (2.4)
где tоп – средняя
температура отопительного периода, [8], по таблице 1.
Zоп –
количество суток отопительного периода, [8], таблица 1.
Расчет
коэффициента теплопередачи наружной стены
Буква расчета - А
d3
= 250мм=0,25м
d4
= 20мм=0,02м
d1 =120мм=0,120м
tв
=
20°С
[3] таблица
tн
=
-31°С
[8] таблица 1
tоп
=
-4.4°С
[8] таблица 1
Z
= 228 cут [8 ] приложен 1
[12] таблица 4
[12] таблица 6
l1=0,70
[12] приложен 3
l2=0,041
[12] приложен 3
l3=0,58
[12] приложен 3
Определение
ГСОП Dd:
Dd =(tв-tоп)Z=( 20- (- 4.4))*228= 5563.2(℃. Сут)
Термическое
сопротивление из условия энергосбережения:
R1, R2,Dd,Dd1, Dd2 – определяем по таб. 1 б
[3]
=0.08 м
в=8.7, н=23 (СНиП)
Определяется
общая толщина стены:
Определяется
коэффициент теплоотдачи стены:
Расчет
коэффициента теплопередачи пола над подвалом
d1 = 0,22 м.
d2 = 0,005 м.
d4 = 0,02 м.
d5 = 0,01 м.
[12] таблица 4
[12] таблица 6
l1=1.92[12] приложение 3
l2=0,17
l3=0,041
l4=0,76
l5=2.91
Термическое
сопротивление из условия энергосбережения:
R1, R2,Dd,Dd1, Dd2 – определяем по таб. 1 б
[3]
=0.158 м
в=8.7, н=6 (СНиП)
Определяется
общая толщина стены:
Определяется
коэффициент теплоотдачи стены:
Расчет
коэффициента теплопередачи чердачного перекрытия
d1 = 0,22 м.
d2 = 0,005 м.
d4= 0.05 м.
d5 = 0.02 м
d6 = 0.02 м
l1=1.92
l2=0,17
l3=0,21
l4=0,47
l6=0.76
l6=0.17
Термическое
сопротивление из условия энергосбережения:
R1,
R2,Dd,Dd1, Dd2 – определяем по таб. 1 б [3]
=0.56 м
в=8.7, н=12 (СНиП)
Определяется
общая толщина стены:
Определяется
коэффициент теплоотдачи стены:
Расчет коэффициентов
дверей, окон, проемов
Коэффициент
теплопередачи дверей:
=0.5
=0.27*Нзд
(2-я дверь с тамбуром)
=0.34* Нзд
(2-я дверь без тамбура)
=0.42* Нзд
(одиночная дверь)
Hэт=3 м
Hпод= 2.5 м
Нзд=12.56 м
=0.34*12.56=4.27
Коэффициент
теплопередачи окон:
Ответы :
Кст=0.34
ВТ/м2℃
Кпол=0.24
ВТ/м2℃
Кок=2.08
ВТ/м2℃
Кдв=6.27
ВТ/м2℃
3. Расчёт тепловой мощности системы отопления, теплопотерь и
тепловыделений
Общие
теплопотери здания:
Qобщ = Qосн (1+b) + Qинф [Вт]
где Qосн – основные теплопотери, учитывающие
только размеры помещения
Qосн = кА (tв – tн) n [Вт]
к – коэффициент теплопередачи ограждения
А м2–
площадь ограждений;
tв °С – внутренняя расчетная температура;
tн °С – наружная расчетная температура, принимается температура
наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0.92 по таблице 1[8];
n – коэффициент учитывающий зависимость положения
ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, принимается по
таблице 6 [9];
b - коэффициент добавок в долях.
Различают
следующие добавки:
Qинф – количество тепла на прогрев
воздуха через окна и двери
Qинф = 0,28 Св qинф lпроем (tв – tн) Кинф [Вт]
где Св – удельная массовая теплоемкомкость воздуха Св=1,07
qинф – количество воздуха
инфильтрированного в единицу времени через 1 м2 ширины проема
qинф = 8,75
кг/час - для окон
qинф = 35
кг/час - для дверей.
Кинф –
коэффициент инфильтрации = 0,9 – 1
4. Выбор и расчёт нагревательных приборов системы отопления
Расчет
сводится к определению числа чугунных радиаторов и определению марки и числа
других приборов.
Min число секций чугунных
радиаторов:
где Qнт –
номинальный тепловой поток для подбора прибора [Вт]
Qпр –
теплоотдача прибора без учета теплоотдачи стояков и подводок [Вт]
Qрасч –
расчетная тепловая нагрузка на прибор – берется из расчета теплопотерь
Qтр –
теплоотдача открыто-проложенных стояков и подводок отдающих тепло воздуху
помещения
Qтр – 100Вт если
Æ стояка 15 мм.
Qтр – 150Вт если
Æ стояка 20 мм.
Qтр – 200Вт если
Æ стояка 25 мм.
При
нагрузках на стояк 300 Вт и менее Qлр не учитывается. Для верхних
узлов с нижней разводкой Qтр принимается на половину меньше.
Qну –
номинальный условный тепловой поток – тепловой поток через 1 секцию
нагревательного прибора, принимается по приложению 3 таблица 3.9
Dtпр – перепад
между средней температурой в приборе и воздухом
Gcт – расход воды через стояк
Yк – комплексный коэффициент приводящий систему в реальные условия
где n, p, c – из приложения 3, таблица 3.8
В - коэффициент учёта расчётного
атмосферного давления, для отопительных приборов приложение 3 таблица 3.9
Y - коэффициент зависящий от направления движения воды, при
направлении воды снизу вверх [2], таблица 9.11, если сверху вниз:
где а –
коэффициент затекания воды в приборных узлах с радиаторами чугунными
секционными, принимается по приложению 3 таблица 3.6
tвх –
температура входа воды в каждый прибор
SQiпред – сумма нагрузок
приборов предыдущих расчетному
b1 – коэффициент учитывающий число секций, приложение 3 таблица 3.4
b2 – коэффициент на установку прибора приложение 3 таблица 3.5
5. Гидравлический расчет
Задача
гидравлического расчета - определение диаметров магистрали, стояков, подводок
при расходе теплоносителя в них, обеспечивающем требуемую теплоотдачу
нагревательных приборов.
Существует
3 метода расчета:
1. Метод
динамических давлений.
2. Метод
удельных потерь давления.
3. Метод
характеристик сопротивления.
Метод
динамических давлений.
Расчет
ведется по формуле:
Нрасп >
Нсист ; Па.
где Нрасп -
располагаемое давление, условно заданное на вводе
потеря
напора из расчета экономических диаметров и скоростей
Нрасп =
6000 - 7000 Па для систем небольшой этажности и протяженности.
Нрасп =
8000 - 13000 Па для систем средней этажности и протяженности.
Нрасп более
13000 Па для систем высотных зданий и большой протяженности.
Нсист - сопротивление системы отопления.
Нсист =Σζпр∙ Рдин. Па.
где
Σζпр - приведенный коэффициент сопротивлений.
Σζпр=λ∙L/d+ Σζту+ Σζм
где λ∙L/d - приведенный коэффициент трения.
Приложение 3 таблица 3.1.
Σζту-
сумма приведенных сопротивлений местных типовых узлов. Приложение 3 таблица
3.2. для чугунных радиаторов
Σζм
- сумма местных сопротивлений, приложение 3 таблица 3.3
Рдин. -
динамический или скоростной напор, определяется по приложению 2 с учётом
оптимальных диаметров и расхода потока.
Таблица
гидравлического расчёта системы отопления.
Nуч
|
Qуч
|
t
|
Gуч
|
d
мм
|
L
м
|
λ/d
|
λ∙L/d
|
Σζту
|
Σζм
м
|
Σζпр
|
Pдин
|
Hсис
|
ΣHсис
|
H %
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
Главная расчетная ветка
через стояк 14
|
Ст14
|
6344
|
25
|
218
|
20
|
4
|
1.8
|
7.2
|
79.56
|
-
|
86.76
|
15.3
|
1327
|
1327
|
|
1-2
|
6344
|
25
|
218
|
20
|
15
|
1.8
|
27
|
-
|
9
|
36
|
15.3
|
550.8
|
1877.8
|
|
2-3
|
11899
|
25
|
409
|
12
|
1.4
|
16.8
|
-
|
3
|
19.8
|
20.5
|
405.9
|
2283.7
|
|
3-4
|
17377
|
25
|
598
|
32
|
12
|
1.0
|
12
|
-
|
3
|
15
|
14
|
210
|
2493.7
|
|
4-А
|
22855
|
25
|
786
|
40
|
9.5
|
0.8
|
7.6
|
-
|
22
|
29.6
|
14.85
|
439.56
|
2933.26
|
|
А-Б
|
39410
|
25
|
1355
|
50
|
11.5
|
0.55
|
6.33
|
-
|
6
|
12.33
|
14.85
|
183.1
|
3116.36
|
|
Б-Эл
|
78885
|
25
|
2713
|
65
|
24.5
|
0.4
|
9.64
|
-
|
30
|
39.64
|
22.55
|
893.8
|
4010.16
|
0.98%
|
Ст8
|
3406
|
25
|
117
|
4
|
2.7
|
10.8
|
85.51
|
-
|
96.31
|
14
|
1348
|
1348
|
|
5-6
|
3406
|
25
|
117
|
15
|
14
|
2.7
|
37.8
|
-
|
5
|
42.8
|
14
|
599.2
|
1947.2
|
|
6-7
|
11077
|
25
|
381
|
20
|
13
|
1.8
|
23.2
|
-
|
3
|
26.4
|
31.85
|
840.84
|
2788.04
|
|
7-А
|
16555
|
25
|
569
|
32
|
2
|
1.0
|
2
|
-
|
25
|
27
|
13.6
|
367.2
|
3155.24
|
7%
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6. Расчёт основного оборудования теплового пункта
Подбор
элеватора:
1.Коэффициент
смешения
1.2.Расход
воды в местной системе
1.3.Приведенный
расход воды в системе
1.4.Определяетсядиаметр
горловины элеватора
мм
№ элеватора
6
1.5.Необходимоедавление
сетевой воды
2.Подбор
грязевиков и фильтров
=0.09
теплопередача здание отопление
Список использованной литературы
1.
Варфоломеев Ю.М., Кокорин О.Я. Отопление и тепловые сети. Учебник.
– М.: ИНФРА-М, 2008 -480 с.
2.
Внутренние санитарно-технические устройства. – В 3-х ч. Ч.1.
Отопление / Под ред. И.Г.Староверова.- 4-е изд., перераб. И доп. –М.:
Стройиздат, 1990.
3.
ГОСТ 21.602-2003 Правила выполнения рабочей документации
отопления, вентиляции и кондиционирования. –М.: Госстрой России, 2003.
5.
Свистунов В.М., Пушняков Н.К. Отопление, вентиляция и
кондиционирование объектов агропромышленного комплекса и жилищно-коммунального
хозяйства: Учебник для вузов. – СПб.: Политехника, 2001.- 423 с.: ил.
6.
Сканави А.Н. Конструирование и расчёт систем водяного и воздушного
отопления зданий. – М.: Стройиздат, 1983.
7.
Сибикин Ю.Д. Отопление, вентиляция и Кондиционирование воздуха:
учебное пособие для студентов. – 4-е изд., стер.- М.: Издательский центр
«Академия», 2007. -304 с.
8.
СНиП 23-01-99 Строительная климатология.–М.: Госстрой России.2003.
9.
СНиП23-02-2003 Тепловая защита зданий. – М.: Госстрой России.
2003.
10.
СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование. – М.:
ЦИТП, 2003
11.
СНиП 3.05.01-85. Внутренние санитарно – технические системы. – М.:
Госстрой России, 2000.
12.
CНиП II-3-79 Строительная
теплотехника.
13.
Тихомиров Н.В., Сергеенко Э.С. Теплотехника, теплогазоснабжение и
вентиляция. М. 2008.
14.
Тиатор И. Отопительные системы.- М.: Техносфера., 2006.- 272 с.
15.
Юркевич А.А. Отопление гражданского здания.- 2-е изд., переработ.
и доп.- Ижевск: Издательство ИжГТУ, 2005 – 68 с.
Размещено
на