Централизованная система отопления в г. Караганды

Курсовой проект

по дисциплине «Отопление»

на тему: " Централизованная система отопления в г. Караганды"

1. Задание и выбор исходных данных для проектирования

2. Теплотехнический расчет наружных ограждений

3. Тепловая мощность системы отопления

3.1 Потери теплоты на нагревание наружного воздуха при инфильтрации через наружные ограждения

3.2 Теплопоступления в помещения

4. Теплопотери через наружные ограждения

4.1 Основные теплопотери через ограждающие конструкции

4.2 Добавочные теплопотери

5. Теплопотери здания по укрупненным показателям

6. Тепловой расчет отопительных приборов

7. Гидравлический расчет трубопроводов

8. Расчет и подбор водоструйного элеватора Список использованной литературы

При решении вопросов современного строительства городов и крупных населенных пунктов, а также отдельных зданий, сооружений и промышленных предприятий необходимо иметь теоретические знания и практические навыки по основам проектирования, строительству и эксплуатации внутренних инженерных систем.

К внутренним инженерным системам входят такие системы, которые создают в помещениях необходимые условия для комфортной жизни и эффективной производственной деятельности человека.

Отопление — обеспечивает поддержание в помещении требуемой температуры внутреннего воздуха и на внутренних поверхностях ограждающих конструкций. В помещениях зданий и сооружений обеспечивается тепловой комфорт — это оптимальная температурная обстановка, благоприятная для жизни и деятельности людей в холодное время года.

Способ отопления в большей мере зависит от особенностей конструктивного и архитектурно-планировочного решений зданий, от теплотехнических свойств их ограждений.

1. Задание и выбор исходных данных для проектирования

Район проектирования — г. Караганды Жилое односекционное 6 этажное здание Высота этажа — 3,2

Ориентация фасада — Восток Наличие подвала — есть Коэффициенты теплопередачи ограждений; Вт/мІ °С

Наружная стена — 0,25 Вт/мІ °С;

Окно — 1,47 Вт/мІ °С Наружная дверь — 2,6 Вт/мІ °С Перекрытие — 0,18 Вт/мІ °С Пол — 0,18 Вт/мІ °С

7. Система отопления — двухтрубная

8. Параметры теплоносителя t₁ и t₂ °С — t₁=105°С, t₂ = 70ІС

9. Располагаемое давление Р_р Па — 13 000 Па.

2. Теплотехнический расчет наружных ограждений

Необходимо выполнить тепловой расчет ограждений с учетом энергосбережений и тепловой защиты зданий. Климатические данные выбираются из СНиП РК 2.04−21−2004.

1) Требуемое термическое сопротивление ограждения, мІ°С/Вт, определяем по формуле:

; мІ°С/Вт (1.1)

где t_int — расчетная температура внутреннего воздуха в жилой комнате, °С; t_ext — расчетная зимняя температура, °С, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки; n — коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкции по отношению к наружному воздуху; ?t — нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С; б_int — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения, Вт/(мІ°С)

R_о^тр= R_о^min=мІ°С/Вт (для стен)

R_о^тр= R_о^min=мІ°С/Вт (для перекрытия)

2) Определяем приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций, R_о^red, мІ°С/Вт, в зависимости от полученного значения ГСОП и типа здания или помещения, по формуле:

R_о^red=а· D_d +b (1.2)

Для стены а=0,35, b=1,4

R_о^red = 0,35· 6227+1,4 = 3,58 мІ°С/Вт Для перекрытия, а = 0,0005, b=2,2

R_о^red = 0,0005· 6227+2,2 = 5,31 мІ°С/Вт Для окон, а = 0,0005, b = 2,2

R_о^red = 0,75· 6227+0,15 = 0,62 мІ°С/Вт

3) Находим фактическое термическое сопротивление

(1.3)

мІ°С/Вт (для стен)

мІ°С/Вт (для перекрытия)

4) Проводится анализ требуемых термических сопротивлений:

(1.4)

Курсовая работа делается из условий

то конструкции удовлетворяют требованиям сопротивления теплопередаче.

5) Теплотехнический расчет заканчивается определением коэффициентов теплопередачи, которые необходимы для расчетов теплопотерь помещений здания.

Требуемое термическое сопротивление для окна принимается по СНиП РК 2.04−03−2002 =0,68 мІ°С/Вт.

Коэффициент теплопередачи принятого наружного ограждения стены k (Вт /мІ°С), определяем из уравнения:

(1.5)

Для стены:

Для перекрытия:

Для окна:

6) Принимаем тип окна: обычное стекло и однокамерный стелопакет в раздельных переплетах =0,68 мІ°С/Вт.

3. Тепловая мощность системы отопления

теплозащита энергосбережение нагревательный теплоприбор Система отопления предназначена для создания в помещениях здания комфортных условий — температурной обстановки для человека. Температурная обстановка помещения зависит от мощности системы отопления.

Тепловая мощность системы отопления для расчетного отопительного (зимнего) периода определяется по формуле:

Q₀ = Q_огр + Q_{и в} — Q_быт., Вт (3.1)

где Q_огр — теплопотери через ограждающие конструкции, Вт;

Q_{и. в} — потери теплоты на нагревание воздуха при инфильтрации, Вт;

Q_быт. — бытовые теплопоступления, Вт.

При определении тепловой мощности системы отопления тепло потери через ограждающие конструкции принимаются как сумма расчетных теплопотерь через все наружные ограждения каждого помещения здания.

3.1 Потери теплоты на нагревание наружного воздуха при инфильтрации через наружные ограждения

В каждом помещении должны учитываться потери теплоты на нагрев неорганизованно поступающего холодного воздуха через проемы, инфильтрация воздуха через ограждения и действие солнечной энергии.

Потери теплоты на нагревание наружного воздуха, поступающего путем инфильтрации в помещения определяются по формуле:

Q_И.В =С (К₀ G₀ А₀ + 0,7 G_КА_К) (t_i — t¹_о), Вт (3.2)

Q_И.В =0,28 (К₀ G₀ А₀ + 0,7 G_КА_К) (t_i — t¹_о), Вт (3.3)

где К₀ — коэффициент, учитывающий нагревание инфильтрующего воздуха встречным тепловым потоком и принимается:

для наружных стыков стен и окон с тройными переплетам К₀=0,7;

для окон и балконных дверей с раздельным переплетами К₀=0,8;

для окон с одинарными спаренными переплетами К₀=1

А₀ — расчетная площадь окон и балконных дверей, мІ;

С — удельная теплоемкость воздуха, равная 1,005 кДж/кг °С.

А_к — расчетная площадь других наружных конструкций, мІ;

Количество воздуха G0 поступающие через окна и балконные двери принимаются из курсового проекта по дисциплине «Строительная теплофизика» .

G₀ G_к — расход воздуха поступающего в помещение путем инфильтрации через 1 мІ площади наружных ограждающих конструкций,

Инфильтрацией через наружные конструкций, практически, можно пренебречь.

Для комнат и кухонь жилых домов теплопотери на нагревание инфильтрующегося воздуха, поступающего вследствие естественной вытяжки, не компенсируемой подогретым приточным воздухом определяют по формуле:

Вт (3.4)

где L — нормативный воздухообмен, отнесенный к 1 мІ площади пола комнат и принимается равный 3 мі/мІ;

с_в — плотность воздуха принимается 1,2 кг/мі;

А_п — площадь пола помещения, мІ.

3.2 Теплопоступления в помещения

В каждом помещении одновременно с теплопотерями наблюдаются и теплопоступления — Q_быт, например: тепло, выделяемое при приготовлении пищи, от осветительных приборов, от людей и др.

При определении тепловой мощности системы отопления жилых здании необходимо учитывать бытовые теплопоступления.

Q_быт=10 · А_п, Вт (3.5)

А_п — площадь пола помещения, мІ.

Тепловая мощность системы отопления гражданских здании принимается равной теплопотерям через ограждающие конструкции, так как теплопоступления по сравнению с теплопотерями незначительны.

4. Теплопотери через наружные ограждения

Теплопотери помещении зависят:

от внешних температурных условий, связанных с климатическими особенностями района расположения здания (за расчетную температуру наружного воздуха для проектирования системы отопления принимается температура наиболее холодной пятидневки — t¹_о);

от нормируемых температур внутреннего воздуха помещений t_i (принимается по СНиП в зависимости от ее назначения);

от характеристик материала и размеров ограждающей конструкции.

4.1 Основные теплопотери через ограждающие конструкции

Основные теплопотери через ограждающие конструкции определяются по формуле:

Вт (4.1)

где к, R_огр — соответственно коэффициент теплопередаче и сопротивление теплопередаче ограждения, принимаются на основании расчетов из курсовой работы по дисциплине «Строительная теплофизика» ;

А — расчетная площадь наружного ограждения, мІ;

n — поправочный коэффициент, учитывающий положение ограждения по отношению к наружному воздуху.

Для определения расчетной площади наружных ограждений линейные размеры принимаются следующим образом:

окна и двери — по наименьшим размерам строительных проемов в свету;

потолки и полы — по размерам между осями внутренних стен и внутренней поверхностью наружных стен.

Размеры наружных стен принимаются:

по плану — длина стен угловых помещений по внешней поверхности от наружного угла до оси внутренней стены, для неугловых помещений — между осями внутренних стен;

по разрезу — высота стен;

на первом этаже (в зависимости от конструкции пола) от внешней поверхности пола, расположенного непосредственно на грунте, или от нижнего уровня подготовки под конструкцию пола на лагах, или от нижней поверхности перекрытия над холодным пространством (подпольем, подвалом, проездом) до уровня чистого пола второго этажа;

на средних этажах — от поверхности пола этажа до поверхности пола вышележащего;

на верхнем этаже — от поверхности пола до верха конструкции чердачного перекрытия или бесчердачного перекрытия.

При определении теплопотерь через наружную стену, имеющее окно, площадь окна не вычитается из площади стены, а вычитается из коэффициента теплопередачи окна коэффициент теплопередачи стены разность «К_о — К_ст» .

При определении теплопотерь через наружную дверь, ее площадь вычитается из площади стены, так как добавки к основным теплопотерям для стены и двери имеют различные значения.

4.2 Добавочные теплопотери

Наибольшие теплопотери через ограждающие конструкции определяются с учетом добавок к основным теплопотерям:

Вт (4.2)

где ?в — сумма коэффициентов, учитывающие дополнительные теплопотери через ограждения в долях.

Величины добавок к основным теплопотерям принимаются в процентах:

наружные стены и окна, обращенные на северо-запад, север, восток, северо-восток -10%, запад и юго-восток-5%;

при наличии в помещении двух и более наружных стен — 5%;

для помещении высотой более 4 м — 2% на каждый метр сверх 4 м, но не более 15%.

На наружные двери главных входов, не оборудованных воздушно-тепловыми завесами принимают в зависимости от высоты здания Н, м, в следующих размерах:

двойные с тамбуром между ними — 0,27 Н;

одинарные без тамбура между ними — 0,22 Н;

при наличии двух тамбуров между тройными дверями — 0,2 Н.

Расчет теплопотерь ведется для всех наружных ограждений каждого помещения. Расчет ведется в табличной форме по отдельным составляющим теплового баланса и результаты расчета заносятся в таблицу.

Для определения суммарных теплопотерь здания — Q_зд теплопотери всех помещений суммируют, включая теплопотери лестничных клеток.

Расчетная мощность системы отопления здания:

Q_о=кQ_зд, Вт (4.3)

где к — повышающий коэффициент (запас тепловой мощности), принимается к=1,07ч1,2.

Q_о=1,1· 134 028= 147 431 Вт Таблица 1. Расчет теплопотерь здания