Отопление гражданского здания

Санитарно-гигиенические. Относительно пониженная температура поверхности, ограничение площади горизонтальной поверхности приборов для уменьшения отложения пыли, доступность и удобство очистки от пыли поверхности приборов и пространства вокруг них.

Экономические. Относительно пониженная стоимость прибора, экономный расход металла на прибор, обеспечивающий повышение теплового напряжения металла.

Архитектурно-строительные. Соответствие внешнего вида отопительных приборов интерьеру помещений, сокращение площади помещений, занимаемой приборами.

Производственно-монтажные. Механизация изготовления и монтажа приборов для повышения производительности труда. Достаточная механическая прочность приборов.

Эксплуатационные. Управляемость теплоотдачи приборов, зависящая от их тепловой инерции. Температурная устойчивость и водонепроницаемость стенок при предельно допустимом в рабочих условиях гидростатическом давлении внутри приборов.

В данном разделе курсовой работы приведен общий порядок расчета количества секций секционного радиатора, для которого определена из теплоэнергетического баланса теплоотдача в помещении, необходимая для поддержания заданной температуры.

5.1 Расчет отопительных приборов

Стандартный температурный напор при теплоносителе воде определяется по формуле:

Дt_ср = 0,5·(t_вх + t_вых) - t_в,

где:

t_вх, t_вых - температуры воды, входящей в прибор и выходящей из него, °С.

t_в - температура воздуха в помещении, °С.

Устанавливают следующие значения температур для принятой системы отопления: t_вх = 95°С, t_вых = 70°С, t_в = 20°С (температура воздуха в помещении, где проходит самый нагруженный стояк № 10).

Дt_ср = 0,5·(95+70) - 20 = 62,5°С

Ввиду того, что ведется расчёт малоэтажного здания, перепадом температур по высоте можно пренебречь.

а) Расчет 1-ого этажа (помещение № 108):

Действительный расход воды в отопительном приборе G_пр, кг/ч, определяется по формуле:

где:

Q_п - тепловая нагрузка, Вт;

с - удельная массовая теплоемкость воды, равная 4187 Дж/(кг•К);

Дt - расчетная разность температур воды в системе, °С;

Значение Q_пр берется из таблицы 3.1 «Тепловой баланс здания».

Расчетная плотность теплового потока отопительного прибора q_пр, Вт/м², для условий работы, отличных от стандартных, определяется по формуле:

,

где:

q_ном - номинальная плотность теплового потока отопительного прибора при стандартных условиях работы, Вт/м²;

n, p, - экспериментальные значения показателей степени;

c_пр - коэффициент, учитывающий схему присоединения отопительного прибора и изменения показателя с в различных диапазонах расхода теплоносителя.

Значения q_ном, n, p, c_пр - принимаются по таблице [9, табл. 8.1] в зависимости от марки отопительного прибора, q_ном=802, n=0,3, p=0, c_пр=1:

Суммарная теплоотдача открыто проложенных в пределах помещения труб стояка и подводок Q_тр, Вт, определяется по формуле:

,

где:

q_в, q_г - теплоотдача 1 м вертикальных и горизонтальных труб, Вт/м, [6, табл. II.22];

l_в, l_г - длина вертикальных и горизонтальных труб в пределах помещения, м; l_в=2,7м (высота помещения);

При (t_т-t_в)=75°С (подающая подводка): для d=20 мм q_в=81, для d=15мм q_г =84 Вт/м, l_г=0,5; при (t_т-t_в)=50°С (обратная подводка): для d=20 мм q_в=47, для d=15 мм q_г =50 Вт/м, l_г=0,6 м;

Необходимая теплопередача отопительного прибора в рассматриваемом помещении, Q_пр, Вт, определяется по формуле:

Расчетная площадь отопительного прибора F_пр, м², определяется по формуле:

,

где:

в₁ - коэффициент учета дополнительного теплового потока за счет округления сверх расчетной величины [6, табл. 9.4];

в₂ - коэффициент учета дополнительных потерь теплоты у наружных ограждений [6, табл. 9.5];

Расчетное число секций чугунных радиаторов определяется по формуле:

где:

в₄ - коэффициент, учитывающий способ установки радиатора в помещении, при открытой установке под подоконником на расстоянии 100 мм в₄ = 1,02 [6, табл. 9.12];

в₃ - коэффициент, учитывающий число секций в приборе, для радиатора МС-90-108 в₃ = 1 при числе секций в приборе не более 15;

f₁ - площадь поверхности нагрева секции, м²; для радиатора МС-90-108 f₁ = 0,187м²;

В помещении № 108 устанавливается радиатор МС-90-108 с восемью секциями.

б) Расчет 2-ого этажа (помещение № 208):

Действительный расход воды в отопительном приборе G_пр, кг/ч, равен:

Расчетная плотность теплового потока отопительного прибора q_пр, Вт/м², для условий работы, отличных от стандартных, равна:

Суммарная теплоотдача открыто проложенных в пределах помещения труб стояка и подводок Q_тр, Вт, равна:

Необходимая теплопередача отопительного прибора в рассматриваемом помещении, Q_пр, Вт, определяется по формуле:

Расчетная площадь отопительного прибора F_пр, м², равна:

Расчетное число секций чугунных радиаторов равно

В помещении № 208 устанавливается радиатор МС-90-108 с шестью секциями.

в) Расчет 3-ого этажа (помещение № 308):

Действительный расход воды в отопительном приборе G_пр, кг/ч, равен:

Расчетная плотность теплового потока отопительного прибора q_пр, Вт/м², для условий работы, отличных от стандартных, равна:

Суммарная теплоотдача открыто проложенных в пределах помещения труб стояка и подводок Q_тр, Вт, равна:

Необходимая теплопередача отопительного прибора в рассматриваемом помещении, Q_пр, Вт, определяется по формуле:

Расчетная площадь отопительного прибора F_пр, м², равна:

Расчетное число секций чугунных радиаторов равно

В помещении № 308 устанавливается радиатор МС-90-108 с деветью секциями.

Результаты теплового расчета отопительных приборов представлены в таблице:

Таблица 5.1

Тепловыделения открыто проложенных труб

6. Устройство, расчет, подбор и установка гидроэлеватора

Тепловые пункты - это важное звено в системах централизованного теплоснабжения, связывающее тепловую сеть с потребителями и представляющие собой узел присоединения потребителей тепловой энергии к тепловой сети.

Основное назначение теплового пункта заключается в подготовке теплоносителя определенной температуры и давления, регулировании их, поддержании постоянного расхода, учете потребления теплоты.

Основное оборудование тепловых пунктов состоит из элеваторов, центробежных насосов, теплообменников, смесителей, аккумуляторов горячего водоснабжения, приборов контроля и учета теплоты и устройств для защиты от коррозии и образования отложений накипи в системах горячего водоснабжения.

Гидроэлеватор применяют в системе отопления для понижения температуры t₁ сетевой воды, поступающей по подающему теплопроводу, до температуры t₂, допустимой в системе.

Работа элеватора основана на использовании энергии воды подающей магистрали тепловой сети, выходящей из сопла со значительной скоростью. При этом статическое давления ее становится меньше, чем давление в обратной магистрали, вследствие чего охлажденная вода из обратной магистрали подсасывается струей воды из подающей магистрали в камеру всасывания. 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 счет гидростатического давления в конце диффузора в камере всасывания элеватора создается циркуляционное давление, необходимое для действия системы отопления.

Основной расчетной характеристикой элеватора служит коэффициент смешения, представляющий собой отношение массы подмешиваемой охлажденной воды G_о к массе воды G₁, поступающей из тепловой сети в элеватор:

Где t₁ - температура воды, поступающей в элеватор из подающей линии тепловой сети; t_г - температура смешанной воды, поступающей в систему отопления после элеватора; t_o - температура охлажденной воды, поступающей из системы отопления.

Это означает, что на каждую единицу массы высокотемпературной воды должно подмешиваться 1,8 единицы охлаждённой воды.

Определить величину коэффициента смешения необходимо для выявления основного размера элеватора - диаметра горловины d_г, мм, перехода камеры смешения в диффузор:

Где G_см - количество воды, циркулирующей в системе отопления, кг/ч; Дс_нас - гидравлическое сопротивление системы отопления, Па.

Дс_нас = 9000 Па

Количество воды, циркулирующей в системе отопления G_см, кг/ч, определяется по формуле:

Где - суммарный расход теплоты на отопление, Вт; с - теплоемкость воды, кДж/(кг·К); 3,6 - коэффициент перевода Вт в кДж/ч; в₁ - коэффициент учета дополнительного теплового потока отопительных приборов; в₂ - коэффициент учета дополнительных потерь теплоты отопительными приборами.

кг/ч

По найденному диаметру горловины подбираем элеватор № 1 - d = 15мм.

После выбора серийного элеватора определяем диаметр сопла d_c мм, пользуясь приближенной зависимостью:

Заключение

отопление теплоэнергетический жилой гидроэлеватор

В ходе выполнения курсовой работы была выбрана система водяного отопления для трехэтажного односекционного жилого здания с заранее определенными конструктивными элементами и архитектурно-планировочным решениям. При выборе системы отопления были учтены санитарно-экономические, экономические, эксплуатационные и другие требования. С учетом составленного теплового баланса выбраны отопительные приборы для жилых комнат здания - чугунные радиаторы типа МС-140-98. Подобран элеватор теплового пункта.

При расчете были высчитаны потери теплоты каждого помещения и здания в целом, а также были выбраны отопительные приборы и произведен их расчет для стояка №10.

В результате, можно сказать, что запроектированная система отопления обеспечивает нормируемые условия микроклимата в здании, энергетическую эффективность здания и минимальные экономические затраты на его устройство.

Библиографический список

СНиП 23-01-99. Строительная климатология / Госстрой России. - М.: ГУП ЦПП, 2005.

СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий / Госстрой России. - М.: ФГУП ЦПП, 2004.

ГОСТ 30494-96. Здания жилые и общественные. Параметры миПЗоклимата в помещениях / Госстрой России. - М.: МНТКС, 1999.

СП 23-101-2004. Проектирование тепловой защиты зданий / Госстрой России. - М.: ГУП ЦПП, 2005.

Сканави А. Н., Махов Л. М. Отопление: Учебник для вузов. - М.: Издательство АСВ, 2002.

Богословский, В. Н. Внутренние санитарно-технические устройства. В 3 ч. Ч.1. Отопление / В. Н. Богословский, Б. А. ПЗупнов, А. Н. Сканави и др.; Под ред. И. Г. Староверова и Ю. И. Шиллера. - М.: Стройиздат, 1990. (Справочник проектировщика).

Лымбина, Л. Е. Отопление и вентиляция гражданского здания. Учебное пособие к курсовому проекту. Часть 1. Теплотехнический расчет конструкций. Теплоэнергетический баланс здания / Л. Е. Лымбина, Н. Т. Магнитова - Челябинск, ЮУрГУ, 1998.

Лымбина, Л. Е. Отопление и вентиляция гражданского здания. Учебное пособие к курсовому проекту. Задание / Л. Е. Лымбина, Н. Т Магнитова, И. С. Буяльская - Челябинск, ЧГТУ, 1994.

Тихомиров К.В., Сергеенко Э.С. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция: Учеб. для вузов. - М.: Стройиздат, 1991. - 480 с.

Размещено на Allbest.ru