Дипломы, курсовые, рефераты, контрольные...
Срочная помощь в учёбе

Теплотехнический расчёт ограждающих конструкций

КурсоваяПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Работа элеватора основана на использовании энергии подающей магистрали тепловой сети, выходящей из сопла со значительной скоростью. При этом статистическое давление её становится меньше, чем давление в обратной магистрали, вследствие чего охлаждённая вода из обратной магистрали подсасывается струёй воды из подающей магистрали в камеру высасывания. Образовавшийся поток воды поступает в камеру… Читать ещё >

Теплотехнический расчёт ограждающих конструкций (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Белорусский Государственный Университет Транспорта Факультет «Промышленное и гражданское строительство»

Кафедра «Экологии и РИВР»

Курсовая работа

По дисциплине:

«Инженерные сети и оборудования»

Выполнил: студент группы ПC-21

Шурин Григорий О.

Проверила:

Профессор Таненя И.А.

1. Теплотехнический расчёт ограждающих конструкций

1.1 Расчёт наружной стены

1.2 Расчёт чердачного перекрытия

1.3 Расчёт перекрытия над подвалом

1.4 Расчёт возможности выпадения конденсата

2. Отопление здания

2.1 Расчёт теплопотерь помещений

2.2 Определение удельной тепловой характеристики

2.3 Расчёт нагревательных приборов

2.4 Гидравлический расчёт трубопроводов и расчет элеватора

3. Вентиляция здания

3.1 Определение воздухообмена в помещении

3.2 Выбор системы вентиляции и их конструирование

3.3 Потребные вентиляционные объемы воздуха

Заключение

теплозащитный вентиляция термический Важное место в решении задач по экономии топливно-энергетических ресурсов занимает сокращение расхода тепла на отопление зданий. Теплопотери зданий существенно зависят от сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций и до настоящего времени неоправданно велики. Для Республики Беларусь, которая вынуждена расходовать значительную часть национального дохода на приобретение топливно-энергетических ресурсов, эта проблема весьма актуальна.

Отопление необходимо для создания микроклимата помещений, поэтому оно требует специального расчёта на соответствие нормам и оптимальному энергопотреблению. Проект отопления разработан в соответствии с заданием на проектирование, а также СНБ 2.04.01−97 «Строительная теплотехника». Заданием на курсовую работу предусматривается проектирование систем отопления и вентиляции жилого четырёхэтажного, одноподъездного дома с высотой этажа 2,4 м, находящегося в Витебской области. Здание ориентированно на северо-запад. Стены здания — из обыкновенного силикатного кирпича с плотностью 2000 кг/см3. В здании имеется неотапливаемый подвал без световых проёмов, а также чердак. Окна в здании — с двойным остеклением на деревянных переплётах, входные двери — двойные с тамбуром без тепловой защиты.

Отопление в здании предусматривается от внешнего источника — центральной системы отопления с насосной циркуляцией теплоносителя, присоединение к внешним теплоносителям через элеватор.

Трубы с чугунными радиаторами РСВ-1 связаны однотрубно. Схема движения теплоносителя тупиковая. Распределение теплоносителя — нижнее.

Система вентиляции — естественная.

Все расчётные данные по материалам и строительным нормам взяты из СНБ 2.04.01−97 «Строительная теплотехника».

1. Теплотехнический расчёт ограждающих конструкций

1.1 Расчет наружной стены здания

Ограждающие конструкции совместно с системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха должны обеспечивать нормируемые параметры микроклимата помещений при оптимальном энергопотреблении.

Рисунок 1 — Конструкция наружной стены

Согласно таблице 4.1 СНБ 2.01.01 расчётная температура для жилых зданий составляет tв=180С, относительная влажность воздуха 55%.

В соответствии с приложением, А табл. А.1 п.п. 52, 41, 105 СНБ 2.04.01 значение коэффициентов теплопроводности и теплоустойчивости для используемых материалов составляет:

а) штукатурка известково-песчаная л3 = 0,7 Вт/(мЧ0С), Ѕ3 = 8,69 Вт/(м2Ч°С);

б) кирпич обыкновенный л1 = 0,7 Вт/(мЧ0С), Ѕ1 = 9,2 Вт/(м2Ч°С);

в) Плиты мягкие, полужесткие и жесткие минераловатные на битумном связующем л2= 0,06 Вт/(мЧ°С), Ѕ2 = 0,64 Вт/(м2Ч°С);

Рассчитаем требуемое термическое сопротивление:

где tв — расчётная температура внутреннего воздуха °С, принимается по таблице 4.1 СНБ 2.04.01−97 tв =18°С.

tн — расчётная зимняя температура наружного воздуха, принимается по таблице 4.3 с учётом тепловой инерции ограждающей конструкции.

n — коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, принимаемы по таблице 5.3 n=1.

бв — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м2*°С) принимаемый по таблице 5.4

?tв — расчётный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, 0С применяемый по таблице 5.5 ?tв = 6°С

Rтр=1*(18+26)/(8,7*6)=0,84 Вт/(м2*°С) Для применяемых материалов имеем:

R0 = 1/8,7+2*0,02/0,7+0,38/0,7+0,075/0,06+1/23=2Вт/(м2*°С) Так как Rтр не превышает Rнорм. То выбираем R0=2

Рассчитаем толщину теплоизоляционного слоя :

R0тр определяется по формуле:

Выразим из этой формулы искомую толщину утеплителя:

д2 = 0,06/(2−1/8,7−2*(0,02/0,7)-0,38/0,7−1/23)=0,075 м

Поскольку толщина кирпичной кладки принималась 380 мм, то толщина нашей наружной стены составит :

доб = 2д1 + д2+ д3

2*0,02+380+0,075=0,495 м,

что удовлетворяет критерию, установленному СНиП.

Посчитаем тепловую инерцию:

D = 8,69*0,04/0,7+9,2*0,38/0,7+0,64*0,075/0,06 = 6,3

т.к тепловая инерция находится в интервале от 4 до 7, то наружная температура будет равна:

где tн = ((-28)+(-24))/2 = -26

tн — средняя температура наиболее холодной трёхдневки.

tн1 — средняя температура наиболее холодных суток обеспеченностью 0,92

tн5 — средняя температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92

1.2 Расчет чердачного перекрытия

Рисунок 2-Конструкция чердачного перекрытия

В соответствии с приложением, А табл. А.1 п.п. 14, 105, 1 СНБ 2.04.01 значение коэффициентов теплопроводности и теплоустойчивости для используемых материалов составляет:

а) Керамзитный бетон с=800 кг/м3;

л1 = 0,29 Вт/(м*°С) Ѕ1 = 4,13 Вт/(м2*°С);

б) Плиты мягкие, полужесткие и жесткие минераловатные на битумном связующем;

л2= 0,06 Вт/(мЧ°С), Ѕ2= 0,64 Вт/(м2Ч°С);

в) Железобетонная плита с=2500 кг/м3;

л3 = 1,92 Вт/(м*°С) Ѕ3 = 17,98 Вт/(м2*°С);

Рассчитаем требуемое термическое сопротивление:

где tв — расчётная температура внутреннего воздуха °С, принимается по таблице 4.1 СНБ 2.04.01−97 tв =18°С.

tн — расчётная зимняя температура наружного воздуха, принимается по таблице 4.3 с учётом тепловой инерции ограждающей конструкции.

n — коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, принимаемы по таблице 5.3 n=0,9.

бв — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м2*°С) принимаемый по таблице 5.4

?tв — расчётный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, 0С применяемый по таблице 5.5 ?tв=4°С;

Rтр =0,9*(18+26)/(8,7*4) = 1,14 Вт/(м2*0С);

Для применяемых материалов имеем:

R0=1/8,7+0,22/1,92+0,12/0,29+0,137/0,06+1/12=2,993 Вт/(м2*0С)

Так как Rтр не превышает Rнорм. То выбираем R0=2

Рассчитаем толщину теплоизоляционного слоя :

R0тр определяется по формуле:

Выразим из этой формулы искомую толщину утеплителя:

д2=0,06*(3−0,12/0,29−0,22/1,92−1/8,7−1/12)=0,137 м.

1.3 Расчет подвального перекрытия

Рисунок 3 — Конструкция подвального перекрытия

В соответствии с приложением, А табл. А.1 п.п. 145, 39, 14, 105, 1 СНБ 2.04.01 значение коэффициентов теплопроводности и теплоустойчивости для используемых материалов составляет:

а)Линолеум поливинилхлоридный на тканевой подоснове с=1800 кг/м3;

л1 = 0,38 Вт/(м*°С), Ѕ1 = 8,22 Вт/(м2*°С);

б)Цементно-песчаная стяжка;

л2 = 0,76 Вт/(м*°С), Ѕ2 = 9,6 Вт/(м2*°С);

в)Керамзитный бетон с=800 кг/м3;

л3 = 0,29 Вт/(м*°С), Ѕ3 = 4,13 Вт/(м2*°С);

г) Плиты мягкие, полужесткие и жесткие минераловатные на битумном связующем;

л4= 0,06 Вт/(мЧ°С), Ѕ4= 0,64 Вт/(м2Ч°С);

д) Железобетонная плита с=2500 кг/м3;

л5 = 1,92 Вт/(м*°С), Ѕ3 = 17,98 Вт/(м2*°С);

Рассчитаем требуемое термическое сопротивление:

где tв — расчётная температура внутреннего воздуха °С, принимается по таблице 4.1 СНБ 2.04.01−97 tв =18°С.

tн — расчётная зимняя температура наружного воздуха, принимается по таблице 4.3 с учётом тепловой инерции ограждающей конструкции.

n — коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, принимаемы по таблице 5.3 n=0,6.

бв — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м2*°С) принимаемый по таблице 5.4

?tв — расчётный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, 0С применяемый по таблице 5.5 ?tв=2°С;

Rтр = 0,6*(18+26)/(8,7*2) = 1,52 Вт/(м2*°С);

Для применяемых материалов имеем:

R0=1/8,7+0,22/1,92+0,03/0,76+0,058/0,06+0,008/0,35+0,1/0,29+1/6 = 1,77 Вт/(м2*°С);

Рассчитаем толщину теплоизоляционного слоя :

R0тр определяется по формуле:

Выразим из этой формулы искомую толщину утеплителя:

д4 = 0,06/(3−1/8,7−1/6−0,008/0,35−0,03/0,76−0,22/1,92−0,1/0,29) = 0,058

1.4 Расчет возможности выпадения конденсата

Возможность выпадения конденсата определяется из условия, что фв<�фр; если фвр конденсат не выпадает.

Определим фв :

где фв — температура внутренней поверхности ограждающей конструкции;

tв — расчётная температура внутреннего воздуха, для жилых комнат 18 0С;

tн — расчётная зимняя температура наружного воздуха. Согласно таблице 5.2 СНБ 2.01.01. tн = -260С для Минской области;

R0 — термическое сопротивление которое мы рассчитали выше;

бв — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, согласно таблице 5.4 СНБ 2.01.01.

бв =8,7;

фв =18-(18+26)/(8,7*2)=15,6 0С

Определим фр по формуле:

где фр — температура точки росы;

ев — упругость водяных паров в воздухе помещения

где ц — влажность воздуха в помещении, принимается 55%

0С

т.к. 15,6> 5,39 т. е. фвр, следовательно в нашем случае выпадение конденсата невозможно.

2. Отопление здания

2.1 Расчёт теплопотерь помещений

Расчёт теплопотерь здания состоит из расчёта теплопотерь по всем помещениям для каждого ограждения. Теплопотери здания складываются из теплопотерь всех помещений, а теплопотери каждой комнаты рассчитываются как сумма теплопотерь ограждающих конструкций, относящихся к данной комнате. Общая расчётная потеря тепла каждой ограждающей конструкции вычисляется по формуле:

где Qпотери тепла, определяется по формуле:

где F — площадь ограждающей конструкции [м2]

tв — расчётная температура внутреннего воздуха [°С], для жилых комнат принимается равной 18°С, для ванной tв = 25°С, для лестничной клетки 16°С, для кухни 15 °С.

tн — расчётная зимняя температура наружного воздуха, принимается по таблице 5.2

СНБ 2.01.01.

n — коэффициент учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, принимается по таблице 5.3 СНБ 2.01.01.

R0 — термическое сопротивление []

К — коэффициент теплопередачи []

; следует учитывать, что для окна R0 =0,6[], для двери R0 =1,2 R0тр

Данные расчёта оформлены в виде таблицы и сведены в таблицу 1.

Таблица 1- Расчет теплопотерь помещений.

Номер помещения

Наименование помещений

Наименование ограждений

Ориентация по сторонам света

Размиры поверхности ограждения, м

Площадь ограждения, м2

Сопротивление теплопередачи, Rо, м2*оС/Вт

Внутренняя температура tв, оС

Разность температур (tв-tн),оС

Коэффициент теплопередачи К, Вт/(м2*оС)

Потери тепла, Вт

Добавки к потерям,%

Общая расчетная потеря тепла, Вт

Ориентация

Обдувание ветром

Прочие

Сумма

жилая комната

нс

сз

3,5

24,5

2,00

0,50

нс

юз

3,5

3,5

12,3

2,00

0,50

о

сз

1,5

0,60

1,67

п

3,5

22,8

3,00

0,33

кухня

п

3,5

3,7

3,00

0,33

нс

сз

3,5

3,5

12,3

2,00

0,50

о

сз

1,5

0,60

1,67

коридор

п

1,5

2,5

3,75

3,00

0,33

сан.узел

п

2,6

1,5

3,9

3,00

0,33

39,8

кухня

п

3,5

3,7

3,00

0,33

нс

сз

3,5

3,5

12,3

2,00

0,50

о

сз

1,5

0,60

1,67

коридор

п

1,5

2,5

3,75

3,00

0,33

сан.узел

п

2,6

1,5

3,9

3,00

0,33

39,8

жилая комната

п

3,5

22,8

3,00

0,33

нс

сз

3,5

3,5

12,3

2,00

0,50

нс

св

3,5

22,8

2,00

0,50

о

сз

1,5

0,60

0,33

жилая комната

нс

св

3,5

22,8

2,00

0,50

нс

юв

3,5

3,5

12,3

2,00

0,50

п

3,5

22,8

3,00

0,33

о

юв

1,5

0,60

1,67

жилая комната

п

3,5

22,8

3,00

0,33

нс

юв

3,5

3,5

12,3

2,00

0,50

о

юв

1,5

0,60

1,67

кухня

нс

юв

3,9

3,5

13,7

2,00

0,50

п

3,5

24,5

3,00

0,33

о

юв

1,5

0,60

1,67

коридор

п

1,5

2,6

3,83

3,00

0,33

33,7

сан.узел

п

2,6

1,5

3,9

3,00

0,33

39,8

жилая комната

п

3,5

24,5

3,00

0,33

нс

юв

3,5

3,5

12,3

2,00

0,50

о

юв

1,5

0,60

1,67

жилая комната

нс

юз

5,8

3,4

19,7

2,00

0,50

нс

юв

3,5

3,5

12,3

2,00

0,50

о

юв

1,5

0,60

1,67

п

6,5

3,5

22,8

3,00

0,33

жилая комната

нс

сз

3,5

24,5

2,00

0,50

нс

юз

3,5

3,5

12,3

2,00

0,50

о

сз

1,5

0,60

1,67

кухня

нс

сз

3,5

3,5

12,3

2,00

0,50

о

сз

1,5

0,60

1,67

коридор

сан.узел

кухня

нс

сз

3,5

3,5

12,3

2,00

0,50

о

сз

1,5

0,60

1,67

коридор

сан.узел

жилая комната

нс

сз

3,5

3,5

12,3

2,00

0,50

нс

св

3,5

24,5

2,00

0,50

о

сз

1,5

0,60

0,33

жилая комната

нс

св

3,5

24,5

2,00

0,50

нс

юв

3,5

3,5

12,3

2,00

0,50

о

юв

1,5

0,60

1,67

жилая комната

нс

юв

3,5

3,5

12,3

2,00

0,50

о

юв

1,5

0,60

0,67

кухня

нс

юв

3,9

3,5

13,7

2,00

0,50

о

юв

1,5

0,60

1,67

коридор

сан.узел

жилая комната

нс

юв

3,5

3,5

12,3

2,00

0,50

о

юв

1,5

0,60

1,67

жилая комната

нс

юз

5,8

3,4

19,7

2,00

0,50

нс

юв

3,5

3,5

12,3

2,00

0,50

о

юв

1,5

0,60

1,67

жилая комната

нс

сз

3,5

24,5

2,00

0,50

нс

юз

3,5

3,5

12,3

2,00

0,50

о

сз

1,5

0,60

1,67

кухня

нс

сз

3,5

3,5

12,3

2,00

0,50

о

сз

1,5

0,60

1,67

коридор

сан.узел

кухня

нс

сз

3,5

3,5

12,3

2,00

0,50

о

сз

1,5

0,60

1,67

коридор

сан.узел

жилая комната

нс

сз

3,5

3,5

12,3

2,00

0,50

нс

св

3,5

24,5

2,00

0,50

о

сз

1,5

0,60

0,33

жилая комната

нс

св

3,5

24,5

2,00

0,50

нс

юв

3,5

3,5

12,3

2,00

0,50

о

юв

1,5

0,60

1,67

жилая комната

нс

юв

3,5

3,5

12,3

2,00

0,50

о

юв

1,5

0,60

0,67

кухня

нс

юв

3,9

3,5

13,7

2,00

0,50

о

юв

1,5

0,60

1,67

коридор

сан.узел

жилая комната

нс

юв

3,5

3,5

12,3

2,00

0,50

о

юв

1,5

0,60

1,67

жилая комната

нс

юз

5,8

3,4

19,7

2,00

0,50

нс

юв

3,5

3,5

12,3

2,00

0,50

о

юв

1,5

0,60

1,67

жилая комната

нс

сз

3,5

24,5

2,00

0,50

нс

юз

3,5

2,00

0,50

о

сз

1,5

0,60

1,67

кухня

нс

сз

3,5

3,5

12,3

2,00

0,50

о

сз

1,5

0,60

1,67

коридор

сан.узел

кухня

нс

сз

3,5

3,5

12,3

2,00

0,50

о

сз

1,5

0,60

1,67

коридор

сан.узел

жилая комната

нс

сз

3,5

3,5

12,3

2,00

0,50

нс

св

3,5

24,5

2,00

0,50

о

сз

1,5

0,60

0,33

жилая комната

нс

св

6,5

3,5

22,8

2,00

0,50

нс

юв

3,5

3,5

12,3

2,00

0,50

о

юв

1,5

0,60

1,67

жилая комната

нс

юв

3,5

3,5

12,3

2,00

0,50

о

юв

1,5

0,60

0,67

кухня

нс

юв

3,9

3,5

13,7

2,00

0,50

о

юв

1,5

0,60

1,67

коридор

сан.узел

жилая комната

нс

юв

3,5

3,5

12,3

2,00

0,50

о

юв

1,5

0,60

1,67

жилая комната

нс

юз

5,8

3,4

19,7

2,00

0,50

нс

юв

3,5

3,5

12,3

2,00

0,50

о

юв

1,5

0,60

1,67

жилая комната

нс

сз

3,5

24,5

2,00

0,50

нс

юз

3,5

3,5

12,3

2,00

0,50

о

сз

1,5

0,60

1,67

пт

3,5

24,5

3,00

0,33

кухня

пт

3,5

3,7

3,00

0,33

нс

сз

3,5

3,5

12,3

2,00

0,50

о

сз

1,5

0,60

1,67

коридор

пт

1,5

2,5

3,75

3,00

0,33

49,5

сан.узел

пт

2,6

1,5

3,9

3,00

0,33

59,7

кухня

пт

3,5

3,7

3,00

0,33

нс

сз

3,5

3,5

12,3

2,00

0,50

о

сз

1,5

0,60

1,67

коридор

пт

1,5

2,5

3,75

3,00

0,33

49,5

сан.узел

пт

2,6

1,5

3,9

3,00

0,33

59,7

жилая комната

пт

3,5

24,5

3,00

0,33

нс

сз

3,5

3,5

12,3

2,00

0,50

нс

св

3,5

24,5

2,00

0,50

о

сз

1,5

0,60

0,33

жилая комната

нс

св

3,5

24,5

2,00

0,50

нс

юв

3,5

3,5

12,3

2,00

0,50

пт

3,5

24,5

3,00

0,33

о

юв

1,5

0,60

1,67

жилая комната

пт

3,5

24,5

3,00

0,33

нс

юв

3,5

3,5

12,3

2,00

0,50

о

юв

1,5

0,60

1,67

кухня

нс

юв

3,9

3,5

13,7

2,00

0,50

пт

3,5

24,5

3,00

0,33

о

юв

1,5

0,60

1,67

коридор

пт

1,5

2,6

3,83

3,00

0,33

50,5

сан.узел

пт

2,6

1,5

3,9

3,00

0,33

59,7

жилая комната

пт

6,5

3,5

22,8

3,00

0,33

нс

юв

3,5

3,5

12,3

2,00

0,50

о

юв

1,5

0,60

1,67

жилая комната

нс

юз

5,8

3,4

19,7

2,00

0,50

нс

юв

3,5

3,5

12,3

2,00

0,50

о

юв

1,5

0,60

1,67

пт

6,5

3,5

22,8

3,00

0,33

ЛК1

лестничная клетка

п

4,3

12,9

3,00

0,33

нс

сз

52,5

2,00

0,50

д

сз

1,20

0,83

о

сз

1,5

0,60

1,67

о

сз

1,5

0,60

1,67

о

сз

1,5

0,60

2,67

о

сз

1,5

0,60

3,67

пт

4,3

12,9

3,00

0,33

Сумма теплопотерь равна:

2.2 Определение удельной тепловой характеристики

Определим удельную тепловую характеристику здания:

где Q — сумма теплопотерь,

Vн — строительный объём здания,

tв =18 0С;

tн — расчётная температура наружного воздуха для холодного периода года (температура наиболее холодной трёхдневки с обеспечением 0,92), С0 (для Минской области — 26°С),

бтемпературный коэффициент, учитывающий изменение требуемого термического сопротивления наружных ограждающих конструкций в зависимости от tн.

Вычислим температурный коэффициент:

б =0,54+ 22/(18+26)=1,06;

q = 50 293/(4165*(18+26)*1,06)= 0,23;

2.3 Расчёт нагревательных приборов

Нагревательные приборы являются основным элементом системы отопления. Они устанавливаются непосредственно в помещении и должны удовлетворять теплотехническим, санитарно-гигиеническим и технико-экономическим требованиям.

В жилых зданиях устанавливаются нагревательные приборы с высоким коэффициентом теплоотдачи. Их поверхность в тоже время не должна нагреваться выше температуры 900С, т.к. уже при этой температуре может возникнуть сухая возгонка оседающей на приборе пыли. В качестве нагревательных приборов используются стальные радиаторы типа РСВ-1.

Требуемая поверхность нагрева прибора определяется по формуле:

где Q-теплопотери отдельного помещения;

в1 — поправочный коэффициент, учитывающий теплопередачу через дополнительную площадь прибора; в1 =1,02…1,03;

в2 — поправочный коэффициент, учитывающий дополнительные теплопотери вследствие размещения нагревательных приборов у наружной стены, в2 =1,02;tо -температура охлажденной воды.

tг -температура горячей воды, выходящей из нагревательного прибора.

где в4 -поправочный коэффициент учитывающий способ установки нагревательного прибора, в4 =1;

f1 -площадь одной секции нагревательного прибора, берётся из «Справочника проектировщика», f1 =0,71;

в3— поправочный коэффициент, учитывающий число секций в одном радиаторе,

где Fповерхность нагрева прибора.

Данные расчёта сведены в таблицу 2.

Таблица 2- Расчет нагревательных приборов

Номер помещения

Наименование помещений

Теплопотери Qпр, Вт

Средняя температура теплоносителя tср

Температура помещения tв

Тип нагревательного прибора

Коэффициент теплопередачи К, Вт/м2*оС

Поверхность нагрева Fр, м2

Количество секций

Групировка радиаторов

жилая комната

57,5

РСВ-1

11,5

3,59

5,24

1х6

кухня

57,5

РСВ-1

11,5

1,51

2,07

1х3

кухня

57,5

РСВ-1

11,5

1,51

2,07

1х3

жилая комната

57,5

РСВ-1

11,5

3,54

5,16

1х6

жилая комната

57,5

РСВ-1

11,5

3,40

4,95

1х5

жилая комната

57,5

РСВ-1

11,5

1,78

2,48

1x3

кухня

57,5

РСВ-1

11,5

1,73

2,41

1х3

жилая комната

57,5

РСВ-1

11,5

1,87

2,62

1х3

жилая комната

57,5

РСВ-1

11,5

3,10

4,49

1х5

жилая комната

57,5

РСВ-1

11,5

3,03

4,39

1х5

кухня

57,5

РСВ-1

11,5

1,19

1,59

1х2

кухня

57,5

РСВ-1

11,5

1,19

1,59

1х2

жилая комната

57,5

РСВ-1

11,5

3,09

4,48

1х5

жилая комната

57,5

РСВ-1

11,5

3,03

4,39

1х5

жилая комната

57,5

РСВ-1

11,5

1,32

1,79

1x2

кухня

57,5

РСВ-1

11,5

1,22

1,63

1х2

жилая комната

57,5

РСВ-1

11,5

1,32

1,79

1х2

жилая комната

57,5

РСВ-1

11,5

2,61

3,75

1х4

жилая комната

57,5

РСВ-1

11,5

3,03

4,39

1х5

кухня

57,5

РСВ-1

11,5

1,19

1,59

1х2

кухня

57,5

РСВ-1

11,5

1,19

1,59

1х2

жилая комната

57,5

РСВ-1

11,5

3,09

4,48

1х5

жилая комната

57,5

РСВ-1

11,5

3,03

4,39

1х5

жилая комната

57,5

РСВ-1

11,5

1,32

1,79

1x2

кухня

57,5

РСВ-1

11,5

1,22

1,63

1х2

жилая комната

57,5

РСВ-1

11,5

1,32

1,79

1х2

жилая комната

57,5

РСВ-1

11,5

2,61

3,75

1х4

жилая комната

57,5

РСВ-1

11,5

3,03

4,39

1х5

кухня

57,5

РСВ-1

11,5

1,19

1,59

1х2

кухня

57,5

РСВ-1

11,5

1,19

1,59

1х2

жилая комната

57,5

РСВ-1

11,5

3,09

4,48

1х5

жилая комната

57,5

РСВ-1

11,5

3,03

4,39

1х5

жилая комната

57,5

РСВ-1

11,5

1,32

1,79

1x2

кухня

57,5

РСВ-1

11,5

1,22

1,63

1х2

жилая комната

57,5

РСВ-1

11,5

1,32

1,79

1х2

жилая комната

57,5

РСВ-1

11,5

2,61

3,75

1х4

жилая комната

57,5

РСВ-1

11,5

3,92

5,75

1х6

кухня

57,5

РСВ-1

11,5

1,64

2,27

1х3

кухня

57,5

РСВ-1

11,5

1,64

2,27

1х3

жилая комната

57,5

РСВ-1

11,5

3,99

5,85

1х6

жилая комната

57,5

РСВ-1

11,5

3,81

5,58

1х6

жилая комната

57,5

РСВ-1

11,5

2,15

3,04

1x4

кухня

57,5

РСВ-1

11,5

2,06

2,91

1х3

жилая комната

57,5

РСВ-1

11,5

2,10

2,97

1х3

жилая комната

57,5

РСВ-1

11,5

3,46

5,04

1х6

ЛК1

лестничная клетка

57,5

РСВ-1

11,5

15,84

23,98

2х12

2.4 Гидравлический расчёт трубопроводов и расчет элеватора

Целью гидравлического расчёта трубопроводов систем отопления является выбор таких сечений теплопроводов для наиболее протяженного циркуляционного кольца или ветви системы, по которым, при располагаемой разности давлений в системе, обеспечивается пропуск заданного расхода теплоносителя.

Суммарные потери давления, возникающие при движении воды в теплопроводе должно быть меньше расчётного циркуляционного давления, установленного для данной системы.

Под расчётным циркуляционным давлением понимается необходимое давление для поддержания принятого гидравлического режима системы отопления, т. е. то давление, которое может быть израсходовано в расчётных условиях на преодоление гидравлических сопротивлений в системе.

В данном курсовом проекте гидравлический расчет трубопроводов ведется методом удельных потерь давления. Предварительно зададим потери давления 8000 Па.

Необходимо подбирать диаметры участков таким образом, чтобы скорости движения воды возрастали по мере увеличения тепловых нагрузок без резких скачков.

Потери давления в местных сопротивлениях Z, Па, определяются по формуле:

где ?осумма коэффициентов местных сопротивлений;

vскорость воды на участке, м/с;

сплотность воды, кг/м3.

Сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке зависит от вида местных сопротивлений. Коэффициенты местных сопротивлений принимаются по таблице приложения Б и занесены в таблицу 3.

Таблица 3- Коэффициенты местных сопротивлений

Номер участка

Наименование местного сопротивления

Коэффициенты местных сопротивлений, о

Сумма коэффициентов местных сопротивлений, Уо

элеватор

2,3

задвижка

0,5

7,3

крестовина поворотная

тройник поворотный

1,5

тройник поворотный

1,5

1,5

тройник проходной

крестовина поворотная

4,5

тройник поворотный

1,5

кран двойной регулировки

радиатор стальной

0,28

5,28

крестовина поворотная

крестовина поворотная

тройник проходной

тройник поворотный

1,5

1,5

тройник на противотоке

крестовина поворотная

задвижка

0,5

задвижка

0,5

Расход воды на участке Gi, кг/ч определяется по формуле:

;

где Qуч— тепловая нагрузка участка, Вт.

Зная Gi по приложению В методического руководства по расчету отопления и вентиляции жилых зданий определим d, R и v .

Данные расчёта сведены в таблицу 4.

Таблица 4-Гидравлический расчет трубопровода

Номер участка

Тепловая нагрузка участка

Расход воды на участке

Длина участка

Диаметр трубопровода

Скорость движения воды

Потери давления от трения на 1 м длины

Потери давления от трения на участке

Сумма коэффициентов местных сопротивлений

Потери давления в местных сопротивлениях

Сумма потерь давления на участке

1787,906

3,00

0,494

7,3

893,9528

7,00

0,438

353,0472

3,40

0,271

241,4

243,8272

6,10

0,15

4,5

56,588

0,80

0,082

6,4

5,28

243,8272

6,00

0,15

353,0472

6,00

0,271

1,5

893,9528

7,00

0,438

1787,906

3,00

0,494

Потери давления в кольце

Запас давления в основном циркуляционном кольце определяется по формуле:

где ?pпц— расчетное циркуляционное давление, Па;

Расчетное циркуляционное давление определяется по формуле:

?pпц=8000+?pе.пр,

где ?pе.пр— давление возникающее от охлаждения воды в приборе, вычисляется по формуле:

где nколичество этажей (n=5);

hвысота этажа (h=3,5м);

с0 и сг — плотность теплоносителя в обратной и падающей магистралях соответственно (с0=992,2 кг/м3 сг= 974,8 кг/м3).

?pе.пр = 0,5*5*3,5*9,8*(992,2−974,8)=1492,05;

?pпц =8000+1492,05=9492,05;

(9492,05−8731)/ 9492,05*100% =8,01%?10%;

Т.к. запас давления в основном циркуляционном кольце меньше 10%, то гидравлический расчет выполнен правильно.

Работа элеватора основана на использовании энергии подающей магистрали тепловой сети, выходящей из сопла со значительной скоростью. При этом статистическое давление её становится меньше, чем давление в обратной магистрали, вследствие чего охлаждённая вода из обратной магистрали подсасывается струёй воды из подающей магистрали в камеру высасывания. Образовавшийся поток воды поступает в камеру смешения, где выравниваются температуры и скорости, а давление постоянно. В диффузоре скорость потока уменьшается по мере увеличения его сечения, а статическое давление увеличивается. За счёт гидростатического давления в конце диффузора и в камере всасывания элеватора создаётся циркуляционное давление, необходимое для действия системы отопления.

Основной расчётной характеристикой для элеватора служит так называемый коэффициент смешения U, представляющий собой отношение массы подмешиваемой воды Gп к массе поступающей воды Gс из тепловой сети в элеватор:

где t1 -температура воды, поступающей в элеватор из подающей линии тепловой сети;

tг — температура смешанной воды, поступающей в систему после элеватора, tг=750С;

t0 — температура охлаждённой воды из обратной линии поступающей из системы отопления, to=400С.

Далее определяем основной размер элеваторадиаметр горловины dг, мм, перехода камеры смешения в диффузор:

;

где Gсм— количество воды, циркулирующей в системе отопления, кг/ч.

?pнас — гидравлическое сопротивление системы отопления, Па, ?pнас=(8−12)МПа.

Количество воды, циркулирующей в системе отопления рассчитано в гидравлическом расчете:

Gсм=1788 кг/ч;

(мм);

Подберём серийный элеватор, имеющий диаметр горловины наиболее близкий к 30,1 мм. Номер элеватора -4.

Рассчитаем диаметр сопла:

dс = dг/(1+U)=30/(1+0,71)=17,5;

Давление pэ, кПа которое необходимо иметь перед элеватором для обеспечения нормальной его работы:

pэ=1,4(1+U)2 ?pнас;

pэ= 1,4*(1+0,71)2*8000 =33 кПа.

3. Вентиляция здания

3.1 Определение воздухообмена в помещении

Система вытяжной вентиляции с естественным побуждением для жилых, общественных и административно-бытовых зданий следует рассчитывать на разность плотностей наружного воздуха при температуре 50С и внутреннего воздуха при расчётной температуре для холодного периода года. Необходимость встройки систем вентиляции в жилых и общественных зданиях обусловлено выделением теплоты, влаги и вредных газов.

Воздухообменом называется частичная или полная замена воздуха, содержащего вредные выделения, чистым атмосферным воздухом. Количество воздуха L, подаваемого или удаляемого за 1 час из помещения, отнесённого к его кубатуре Vн, принято называть кратностью воздухообмена n. При этом знак (+) обозначается воздухообмен по притоку, знаком (-) — по вытяжке, т. е. n =L/Vн.

3.2 Выбор системы вентиляции и их конструирование

Канальными системами естественной вентиляции называется система, в которой подача наружного воздуха или удаление загрязнённого осуществляется по специальным каналам, предусмотренным в конструкциях здания, или приставным воздуховодам. Воздух в этих системах перемещается вследствие разности давлений наружного и внутреннего воздуха.

Вытяжная естественная канальная вентиляция состоит:

— из вертикальных внутренних каналов с отверстиями, закрытыми жалюзийными решётками;

— сборных горизонтальных воздуховодов и вытяжной шахты.

Для усиления вытяжки воздуха из помещений на шахте часто устанавливают дефлектор.

В кирпичных внутренних стенах размеры каналов принимаются кратными Ѕ кирпича (140×140, 140×270, 270×270, 270×400 и т. д.). Наименьший канал — ½×½ кирпича (140×140).

Вытяжные отверстия в жилых зданиях располагаем на расстоянии 0,5 м от потолка. Наименьший размер вытяжной решётки 150×150мм. В домах квартирного типа допускается объединение вентиляционных каналов из туалетной и ванной комнат. Обособленно выполняются вентиляционные каналы из кухонь.

Протяжённость сборных каналов на чердаках от места присоединения вертикального вытяжного канала до выбросной шахты не должна превышать 8 м, ближайшими по ходу воздуха к вытяжной шахте должны быть вытяжные каналы верхних этажей.

Минимальная высота выброса воздуха над кровлей должна составлять, при скатных кровлях- 0,7 м, но не более чем на 0,5 м выше конька, при плоских кровлях- 0,5 м.

3.3 Потребные вентиляционные объемы воздуха

Аэродинамический расчёт выполняется следующим образом:

— разбиваем аксонометрическую схему воздуховода на расчётные участки.

— определяют расход воздуха через приточные отверстия, данный расчёт приведён в таблице 5

Таблица 5-Потребные вентиляционные объемы воздуха

Номер помещения

Помещение

Объем помещения м3

Кратность помещения n

Объм вентиляционного воздуха L, м3/ч

приток

вытяжка

приток

вытяжка

кухня

43,325

;

;

129,975

сан. узел

13,65

;

;

40,95

кухня

43,325

;

;

129,975

сан. узел

13,65

;

;

40,95

кухня

43,325

;

;

129,975

сан. узел

13,65

;

;

40,95

кухня

43,325

;

;

129,975

сан. узел

13,65

;

;

40,95

кухня

43,325

;

;

129,975

сан.узел

13,65

;

;

40,95

кухня

43,325

;

;

129,975

сан. узел

13,65

;

;

40,95

кухня

43,325

;

;

129,975

сан.узел

13,65

;

;

40,95

кухня

43,325

;

;

129,975

сан. узел

13,65

;

;

40,95

кухня

43,325

;

;

129,975

сан.узел

13,65

;

;

40,95

кухня

43,325

;

;

129,975

сан. узел

13,65

;

;

40,95

Заключение

Данная курсовая работа написана на тему: «Отопление и вентиляция жилых зданий». Целью курсовой работы является изучение методов проектирования отопления, т.к. отопление играет важную роль в проектировании любого здания, поэтому в работе к системе отопления был представлен ряд требований, таких как: санитарно-гигиенические, экономические, строительные, эксплуатационные. Для этого были выполнены следующие расчёты: теплотехнический расчёт ограждающих конструкций, расчёт теплопотерь, расчёт нагревательных приборов, гидравлический расчёт и аэродинамический расчёт.

В результате вышеперечисленных расчётов получили следующие результаты:

Расчёт теплопотерь ограждающих конструкций показал, что сумма теплопотерь по всему зданию составляет 51 725 Вт, а удельная тепловая характеристика данного здания равна 0,23 Вт/(м3*0С). В курсовой работе также был выполнен расчёт нагревательных приборов, целью которого было определение количества секций в радиаторе и их группировка. С помощью гидравлического расчёта теперь можно судить о диаметрах трубопровода и потерях здания.

Следует отметить, что расчёты согласуются с нормами, которые установлены СНиПами. Отклонение от норм допускается 10%. Для гидравлического расчёта в нашем случае отклонение составляет 8,01%.

1 А. Б. Невзорова, Г. Н. Белоусова. Отопление и вентиляция жилого здания: Пособие по курсовому проектированию: Гомель БелГУТ, 2001;43с.

2 Строительная теплотехника/СНБ 2.04.01−97. Мн., 1998 — 32с.

3 Тихомиров К. В. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция: Учеб. для вузов. М.: Стройиздат, 1981 -272с.

4 Богословский В. Н., Сканави А. Н., Отопление: Учеб. Для вузов. М.: Стройиздат, 1991 — 735с.

5 Теплотехника, отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха: Учеб. Для вузов/В.М.Гусев, Н. И. Ковалёв, В. А. Потрошков; Под ред. В. М. Гусева. Л: Строй издат. 1981. — 343с.

6 Внутренние санитарно-технические устройства.4.1. Отопление/ В. Н. Богословский и др. М.: Строй издат., 1990 — 344с.

7 Теплоснабжение: Учеб. Пособие для студентов вузов. М.: Высшая школа, 1980 480с.

8 Невзорова А. Б., Напрев И. В., Белоусова Г. Н. Расчёт на ЭВМ теплопотерь здания: Пособие. Гомель: БелГУТ.

Показать весь текст
Заполнить форму текущей работой