Расчет системы отопления и вентиляции жилого помещения
Расчётные параметры наружного
воздуха
Район застройки: г. Тобольск
По СНиП 2.04.05-91:
Температура воздуха наиболее холодной пятидневки
с обеспеченностью 0,92 tн = -390C
Температура наиболее холодных суток (0,92) tхс =-43
º С
Абсолютная минимальная температура воздуха tабс min
=-52 º С
Средняя суточная амплитуда температуры воздуха
наиболее холодного месяца 9,5
Продолжительность отопительного периода со
средней суточной tвозд. ≤ 8 tсредн. = -8,10C nот. пер =232 суток
Средняя месячная относительная влажность воздуха
наиболее холодного месяца 82%
Преобладающее направление ветра за
декабрь-февраль ЮВ.
Максимальная из скоростей ветра по румбам за
январь Vянв= 6,3м/с.
Расчётные параметры внутреннего
воздуха
Влажность внутреннего воздуха 55%(по пункту 3.3
СНиП 2.08.01-89) Режим - сухой (по таблице 1 СНиП II-3-79*)
Условия эксплуатации ограждающих конструкций: А
Зона влажности - нормальная (по приложению 1
СНиП II-3-79**)
Жилая комната средняя - tв = 20°С;
Жилая комната угловая - tв = 22°С;
Кухня - tв=18°C;
Ванная - tв = 25°С;
Совмещенный санузел - tв = 25°С;
Коридор - tв= 16°C;
Лестничная клетка - tв = 16°С;
Нормы сопротивления теплопередаче
ограждений
Общее сопротивление теплопередаче
Ro =
R1 + R2 + Rв.п. + … + Rn + 
где 
, 
- сопротивления теплоотдаче
соответственно внутренней и наружной поверхностей ограждения (м² * ч* ºС)/ккал;,
R2, … Rn - термические сопротивления отдельных конструктивных слоев ограждения
(м²
* ч*
ºС)/ккал;в.п
- термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки (м² * ч* ºС)/ккал;
Термическое сопротивление ограждений
плоскостями, параллельными
направлению теплового потока
RΙΙ = 
где R1, R2, …, Rn - термические
сопротивления отдельных участков, но без сопротивлений теплоотдаче Rв и Rн;,
F2, …, Fn - площади отдельных участков по поверхности ограждения, м²;
плоскостями, перпендикулярными к
направлению теплового потока.
Термическое сопротивление ограждения
R определяют как сумму термических сопротивлений отдельных слоев;
действительное термическое
сопротивление ограждения
R = 
(м2 0C) /Вт
Теплотехнический расчет наружных
ограждающих конструкций
Расчёт стены
Рис. 1 - 1 - штукатурка, 2 - несущий
слой (кирпич), 3 - изоляционный слой (расчётный), 4 - облицовочный кирпич
Требуемое сопротивление
теплопередачи:
где астены=0,00035;стены=1,4.
=3,68 (м2 0C) /Вт;
Расчет:
=(tв-tот.пер)*zот.пер=(20-(-9,9))*257=7684норм=0,00035*6519+1,4=3.68
(м2 0C) /Вт
δизол
=0,052(3.68-1/8,7-0,015/0,76-0,51/0,7-0,125/0,7-1/23)=0.14см
δизол =14 см
Толщина стены dст=0,015+0,51+0,125+0,14=0,79м
Расчёт пола
Рис. 2
Изовер l= 0.04 Вт/(м2 0C)
Деревянный настил l = 0.14
Вт/(м2 0C); δ=0,04 м.
Воздушная прослойка Rв =0,18
; δ=0,05м.
aн= 6 Вт/(м2 0C)вп = 0,28 (м2 0C) /Вт
RΙ = 0.021+0.021=0.322 (м2
0C) /Вт
RΙΙ = 
(м2 0C) /Вт
RΙΙ = 
(м2 0C)
/Вт,3 = 
(м2 0C) /Вт
λ.в п = 
Вт/(м2 0C)
λср = 
Вт/(м2 0C)=
(м2 0C)
/Вт= 0.021*2+0.174=0.216 (м2 0C) /Вт
RΙΙ\R = [(0.221-0.216)/0.221]*100%=2.26%
< 25%
Rж/б=
(м2 0C) /Вт
Рис. 3
Найдем требуемую толщину
теплоизоляционного слоя:
δут =0,04*(4,83-
-
-0,28
-0,218-
)=0,15 м =15
см
Толщина пола d=0,15+0,05+0,04+0,22=0,46 м.
Рис. 4
Изовер l= 0.04 Вт/(м2
0C)ж/б = 0.191 (м2 0C )/Вт
aн = 12 Вт/(м2 0C)
а==
=
141мм
λж.б.=1.92 Вт/(м2 0C)
RΙ = 
(м2 0C) /Вт
RΙΙ = (м2 0C) /Вт
RΙΙ = 
(м2 0C)
/Вт,3 = (м2 0C) /Вт
λэ = λ1 =
Вт/(м2 0C)
λcр = 
Вт/(м2 0C)=
(м2 0C)
/Вт=0.021*2+0.148=0.19/Rн = [(0.193-0.19)/0.193]*100=1.55 < 25 %ж/б = 
(м2 0C)
/Вт= 0.00045*6519+1.9=4,83 (м2 0C) /Вт
δут = 0,04(4,83-0,191--
)=0,18м
Толщина чердачного перекрытия d=0,22+0,18=0,4м
Тепловой баланс помещений
рас = Qобщ. + Qинф - Qбыт
Потери теплоты через ограждающие конструкции
По СНиП
2.04.05 - 86
Q = A/R(tp - text)(1+åb)n
(1)
А - расчетная площадь ограждающих конструкций,
м2;- сопротивление теплопередачи ограждающих конструкций, м2 0С/Вт, следует
определять по СНиП II-3-79**;- расчетная температура воздуха, 0С, помещения с
учетом повышения по высоте для помещений высотой более 4 м;- расчетная
температура наружного воздаха для холодного периода года;
b - добавочные потери теплоты в долях от основных
потерь, определяемые по п. 2;- коэффициент учета положения наружной поверхности
ограждения по отношению к наружнему воздуху по СНиП II-3-79**;
Добавочные потери теплоты b
через ограждающие конструкции.
Север, Восток, Северо-восток, Северо-запад, -
0.1;
Юго-восток, Запад - 0.05;
Для наружных дверей - 0.27Н - для двойных дверей
с тамбуром между ними. (Н - высота здания от поверхности земли до верха карниза,
м)
Расчеты выполняются в табличной форме (табл.1).
Расчет коэффициентов теплопотерь
kcт=
Вт/(м2 0C)пот = 
Вт/(м2
0C)п.л. = 
Вт/(м2 0C)=
0.00005*6519+0,3=0,63 (м2 0C) /Втокн = 
Вт/(м2 0C)
Расход теплоты на нагревание
инфильтрирующего воздуха.
ин= 0.28*åG*C (tв-
tн)*k (2)
åG - расход инфильтрирующего воздуха, кг/ч, через
ограждающие конструкции помещения, определяемый по п. 3; С - удельная
теплоёмкость воздух, равная 1 кДж/кг 0С; tв, tн- расчетные температуры воздух,
0С, в помещении и наружного воздуха в холодный период года; к - коэффициент
учета влияния встречного теплового потока в конструкциях, равный: 0.7;
åGi = 1/R(0.21åDp0.67 A) (3)
Dp
- разность давлений воздуха, Па, на наружный и внутренней поверхностях окон;
А, R - площадь окна, м2,
сопротивление их воздухопроницанию, м2ч/кг, определяемое по СНиП 11-3-79**;
Dp = (Н - hi)(gн - gв)
+ 0.5riu2
(Cв.н - Cв.п)k (4)
Н - высота здания, м, от уровня земли до верха
карниза;- расчетная высота, м, от уровня земли до верха окон;
gн, gв - удельный вес,
Н/м3 g
= 3463/(273 + t);
ri - плотность, кг/м3, наружного воздуха;
u - скорость ветра, м/с, принимаемая по приложению
7;в.н, Cв.п - аэродинамические коэффициенты для наветренной и подветренных
поверхностей, принимаемая по СНиП 2.01.07-85;
К - коэффициент учета изменения скоростного
давления ветра в зависимости от высоты здания, принимаемый по СНиП 2.01.07-85;
итр = 1/Gн (Dр/Dр0)2/3
(5)
н - нормативная воздухопроницаемость, кг/(м2 ч),
принимаем по табл.12* СНиП 11-3-79**;
Dр - разность давлений на наружной внутренней
поверхностях, Па, определяемое по формуле (6);
Dр0 = 10 Па - разность давлений воздуха, при
которой определяется сопротивление воздухопроницанию Rи.
Dр = 0.55 Н (gн - gв)
+ 0.03gнu2
(6)
Н - высота здания от поверхности земли до верха
карниза; gн, gв - удельный вес
наружного и внутреннего воздуха, Н/м3, определяемый по формуле g
= 3463/ (273 + t); t - температура воздуха внутреннего; u
- максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь, принимаемая
согласно СНиП 2.01.07-85;
Rитр <= Rи (7)
Расход теплоты на нагревание вентиляционного
воздуха.
= 0.28*L* C*r (tв - tн)*k (8)
расход удаляемого воздуха, м3/ч, не
компенсируемый подогретым приточным воздухом;
жил.ком=3*Fполакухни=110
r- плотность внутреннего воздуха, кг/м3;
Так как расход вытяжного воздуха при
естественной вентиляции больше чем расход теплоты на нагревание
инфильтрующегося воздуха, следовательно расход теплоты на нагревание
инфильтрующего воздуха считаем по формуле (8), Qвент.
: Qi = 0.28*30,2*3*1*1,2*61*0,8=1486Вт
: Qi = 0.28*14,3*3*1*1,2*57*0,8=657Вт
: Qi = 0.28*30,2*3*1*1,2*59*0,8=1437Вт
: Qi = 0.28*22,8*3*1*1,2*59*0,8=1085Вт
: Qi = 0.28*22,8*3*1*1,2*61*0,8=1122Вт
Бытовые тепловыделения.
Бытовые тепловыделение принимается 10 Вт на 1 м2
площади помещения
быт = 10ХА,
где А - площадь пола. По СНиП II-3-79**;
Нагрузка на систему отопления будет определяться
как Qо=Qм + Qв -Qб
быт.кух. = 21*Fпола (9)быт.ж.к. =10*Fпола
: Qбыт =10*30,2=302Вт
: Qбыт =10*14,3=143Вт
: Qбыт =10*30,2=302Вт
: Qбыт =10*22,8=228Вт
: Qбыт =10*22,8=228Вт
Расчеты сводятся в таблицу 1- Расчетные
теплопотери.
Система отопления
Выбор системы отопления и типа нагревательных
приборов.
Выбор системы отопления и типа нагревательных
приборов, производится по обязательному приложению 11 СНиП 2.04.05-91.
Принимается система водяного, однотрубного
отопления с последовательным присоединением приборов с температурой
теплоносителя 95 0С.
Система отопления вертикальная с нижней
разводкой, с тупиковым встречным движением воды в магистрали.
В качестве отопительных приборов выбираем
радиаторы.