Расчет и проектирование системы отопления и вентиляции малоэтажного жилого здания

Источником тепла является местная котельная.

Разводка нижняя с тупиковым движением теплоносителя.

Расчетная разность температур 95-700С

Отопительные приборы МС 140-108.

2. Расчет и конструирование системы отопления

2.1 Расчет теплопотерь помещений здания

Qh учитываемые при проектировании систем отопления, условно разделяются на основные и добавочные. Их следует определять, суммируя потери теплоты через отдельные ограждающие конструкции по формуле

где Fh - расчётная площадь ограждающей конструкции, м2 (определяемая в соответствии с приведёнными ниже правилами обмера); Rhо - сопротивление теплопередаче рассматриваемой конструкции, м2·0С/Вт; n - коэффициент соприкосновения ограждающей конструкции с наружным воздухом (определяемый по табл. 6 [3]); (1+ Ув) - добавочные потери теплоты в долях от основных потерь.

Расчет проводится для ограждающих конструкций, которые граничат:

- с наружным воздухом (стены, окна, входные и балконные двери, перекрытия над подвалами и бесчердачные перекрытия);

- с неотапливаемыми помещениями (чердачные перекрытия, перекрытия над неотапливаемыми подвалами и подпольями);

- с помещениями, имеющими температуру внутреннего воздуха на 30С и более ниже, чем в рассчитываемом помещении.

При определении расчетной площади ограждающих конструкций необходимо руководствоваться следующими правилами обмера их поверхностей:

- высота стен первого этажа, при неотапливаемом подвале или подполье определяется от уровня нижней поверхности конструкции пола первого этажа до уровня чистого пола второго этажа.

- высота стен второго этажа от уровня чистого пола до верха утепляющего слоя чердачного перекрытия или бесчердачного покрытия;

- длина наружных стен в угловых помещениях принимается от кромки наружного угла до осей внутренних стен, а в неугловых помещениях - между осями внутренних стен;

- площади окон, дверей - по наименьшим размерам строительных проемов в свету;

- площади потолков и полов над подвалами, подпольями в угловых помещениях - по размерам от внутренней поверхности наружных стен до осей противоположных стен, а в неугловых помещениях - между осями внутренних стен и от внутренней поверхности наружной стены до оси противоположной стены.

Затраты теплоты на подогрев приточного инфильтрующегося воздуха:

Qinf = 0,28·cv·Lp·Fc· гext·(tint - text),

cv - удельная теплоемкость воздуха (принимается равной 1,0 кДж/(кг0С);

Lp - расчетный воздухообмен, м3/ч. Рассчитывается для жилых комнат и кухни;

гext - плотность приточного воздуха при расчетных температурах;

Fс - площадь пола помещений, м2;

0,28 - коэффициент согласования размерностей

Lр=3м3/ч·Fс

гext=353/(273+ text)

Бытовые теплопоступления:

Целью гидравлического расчета системы водяного отопления является определение диаметров трубопроводов на всех участках системы отопления, обеспечивающих подвод к каждому отопительному прибору требуемого количества теплоносителя. При этом общее гидравлическое сопротивление системы отопления должно быть согласованно с располагаемым циркуляционным давлением. Гидравлический расчет системы отопления выполняется по пространственной схеме системы отопления, на которой показываются расположение отопительных приборов, магистральных трубопроводов, стояков ИТП, запорно-регулировочной арматуры. На схеме системы отопления указывают тепловую нагрузку каждого отопительного прибора, каждого стояка, ответвления. По схеме определяют положение главного циркуляционного кольца (ГЦК). В двухтрубных системах водяного отопления с тупиковой схемой движения теплоносителя ГЦК располагается в наиболее нагруженной ветви системы отопления и проходит через нижний отопительный прибор наиболее удаленного стояка.

Гидравлический расчет выполняется в следующей последовательности:

- определяется естественное циркуляционное давление, возникающее в результате охлаждения воды в отопительных приборах ДPрц:

ДPрц = ДPсо + Е • (ДPе + ДPтр),

ДPсо - насосное давление, Па; Е - коэффициент учета естественного циркуляционного давления (в двухтрубных системах водяного отопления Е=0,4); ДPе - естественное циркуляционное давление, возникающее в результате охлаждения воды в отопительных приборах, Па, ДPтр - естественное циркуляционное давление, возникающее в результате охлаждения воды в трубопроводах системы отопления (принимается приближенно по графику прил. 17). .

ДPе = h • g • (со - сг ),

здесь h - расстояние от центра отопительного прибора до центра элеватора в тепловом пункте, м; со, сг - плотность воды в обратном и подающем трубопроводах соответственно, кг/м3 (в расчетах принимается сг=963 кг/м3 при tг=95 єС и со=978 кг/м3 при tо=70 0С);

- производится разбивка ГЦК на расчетные участки:

(за расчетный участок принимается отрезок трубопровода с неизменным расходом теплоносителя). При этом на полах-выносках указывается номер участка, его тепловая нагрузка Qуч и длина lуч.

Рассчитывается суммарная длина всех участков ГЦК ?lГЦК;

- Определяется среднее значение потерь давления Rср по ГЦК, Па/м:

-Определяются расходы воды на расчетных участках Gуч, кг/ч:

где в1, в2 - коэффициенты (прил. 10).

На основании полученных Qуч,, Gуч,, lуч заполняются соответствующие графы таблицы гидравлического расчета.

- для каждого участка подбирается диаметры трубопроводов d - по таблицам гидравлического расчета трубопроводов систем водяного отопления, ориентируясь по Rср и Gуч. При этом в расчетную таблицу записываются соответствующие значения скорости движения воды на участке щ и удельные потери на трение R. Рассчитываются потери давления на трение R·l и в местных сопротивлениях z:

где ?о - сумма коэффициентов местных расчетных сопротивлений на данном расчетном участке (определяется суммированием значений о по табличным данным);

с - плотность теплоносителя на данном участке, кг/м3.

- определяются суммарные потери давления на трение и в местных сопротивлениях по каждому участку и в целом по ГЦК ?(Rl+z).

Если выполняется условие

?(Rl+z)ГЦК = (0,9…0,95) · ?РЕ ,

то подбор диаметров трубопроводов по ГЦК считается выполненным правильно. Если условие (18) не выполняется, то изменяют диаметры трубопроводов на отдельных участках (в первую очередь на тех участках, где R существенно отличается от Rср), добиваясь выполнения условия (18).

?(Rl+z)ГЦК = 0,9 · ?РЕ

Условие (18) выполнено и расчет закончен.

Результаты расчета всех циркуляционных колец заносятся в таблицу 4.

3. Конструирование естественной вентиляции