Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Національний університет «Львівська політехніка»

Інститут будівництва та інженерії

кафедра ТЕПЛОГАЗОПОСТАЧАННЯ І ВЕнТИЛЯЦІЇ

група ар-36

Пояснювальна записка до

розрахунково-графічної роботи

з курсу: “Опалення та вентиляція будівель та споруд”

ТГВ - 11100273 - 13/14 ПЗ

Студент Цаленчук М.

Викладач доцент Венгльовський В.І.



Зміст

1. Розрахункові параметри зовнішнього повітря

2. Розрахункові параметри внутрішнього повітря

3. Підбір зовнішніх огороджень будинку та їх теплотехнічний розрахунок

4. Розрахунок тепловтрат окремих приміщень і помешкання загалом

5. Добір котла для тепложивлення систем обігрівання,вентиляції і гарячого теплопостачання

6 .Розрахунок нагрівних приладів СО помешкання

7. Аеродинамічний розрахунок системи природної канальної вентиляції

8. Розрахунок і підбір обладнання побутового повітроохолодника кондиціонера

9. Розрахункові витрати газу

Список літератури



1. Розрахункові параметри зовнішнього повітря

тепловтрата вентиляція кондиціонер

Місце будівництва - Луганськ.

Для холодного періоду року (ХПР) приймаємо температури зовнішнього повітря:

Середньорічна - 8

Абсолютна мінімальна температура--42

Середня максимальна найбільш гарячого місяця -29,1

Абсолютна максимальна -41

Найбільш холодної доби забезпеченістю 0,92 - - 29

Найбільш холодної п'ятиденки забезпеченістю 0,92 - 25

Середня температура опалювального періоду - tоп. =-1,6

Тривалість опалювального періоду- Zоп =180 діб

Середня температура найбільш холодного періоду, °С- 10

Тривалість періоду з середньою добовою температурою < 0 °С, діб - 117

Кількість діб опалювального періоду - 3528.

Обчислюємо кількість градусо-діб (КГД) опалювального періоду за формулою :

КГД = ( tв. - tоп. ) Zоп.

tв.=18 °С - розрахункова температура внутрішнього повітря

tоп. =-1,6 - середня температура опалювального періоду

КГД = ( 18 - (-1,6) ) 180= 3528

Температурна зона -- I (за додатком В [8])



2. Розрахункові параметри внутрішнього повітря

Розрахункові параметри приміщення залежать від періоду року та інтенсивності праці людей ,які перебувають в приміщенні.

Розрахункова температура внутрішнього повітря приймається із ГОСТ 12.1 005 -76 і норм проктування відповідних будівель і споруд.

У ХПР системою обігрівання (СО) необхідно забезпечити такі температури внутрішнього повітря за ДБН В.2.2.-15-2005 табл. 4.

тамбур - +18°С

житлова кімната- +20°С

кухня- +18°С

ванна - +25°С

вбиральня- +20°С

сходова клітка- +16°С

У ТПР метеорологічні умови не нормуються у приміщеннях житлових будинків,а також громадських ,адміністративно -побутових та виробничих приміщеннях в неробочий час.

Допустимі норми температури,відносної вологості і швидкості руху повітря в зоні обслуговування житлових, громадських та адміністративно -побутових приміщень приймати за дод.(6.дод.1)

ТПР:

Для районів із t_З,А >25°С ^

t_Вн = t_З,А + 3°С = 27,4+ 3 = 30,4 °С

3. Підбір зовнішніх огороджень будинку та їх теплотехнічний розрахунок.

Конструкцію зовнішніх стін,горищного перекриття,без горищного покриття,перекрить над підвалами,підлог несучої частини зовнішньої стіни приймати рівною 250,380,510,640,790,900…мм.

Нормований термічний опір теплопередачі зовнішньої стіни для І температурної зони згідно ДБН В.2.6.-31:2006 становить:

= 2,8 м² К/Вт

Підбираємо конструкцію зовнішньої стіни, з додатка Л виписуємо теплофізичні характеристики будівельних матеріалів для умов експлуатації Б.

Приймаємо мінімально допустиме значення опору теплопередачі зовнішньої стіни

Загальний термічний опір стіни :

де , - товщина стіни (м) ,

- коефіціент теплопровідності ( )

- коефіціенти тепловіддачі відповідно на внутрішній та зовнішній поверхнях конструкції (за додатком Є [8 ]).

Зовнішня стіна :

1. Цементно - піщаний розчин



2.Утеплювач - плити пінополістирольні

3.Кладка цегляна на піщаному розчині

4.Вапняно - піщаний розчин

( коефіціент тепловіддачі на внутрішній поверхні стіни)

( коефіціент тепловіддачі на зовнішній поверхні стіни)

Прирівнюємо:



- фактичний загальний термічний опір теплопередачі захищення

Оскільки - умова виконується , а отже стіна відповідає сучасним будівельним вимогам. Знаходимо коефіціент теплопередачі зовнішньої стіни

Теплотехнічний розрахунок горищного перекриття

1. Плита залізобетонна (п.81)

г₀ = 2500кг/м³

л₁ = 1,92 Вт/м²?C

д₁ = 0,22 м

2. Рубероїд (п.100)

г₀ = 600 кг/м³

л₂ = 0,17 Вт/м²?C

д₂ = 0,008 м

3. Утеплювач вата мінеральна. Умови експлуатації (п.58)

г₀ = 100 кг/м³

л₃ = 0,70 Вт/м²?C

Приймаємо теплотехнічні характеристики окремих прошарків захищеності. Додаток Л [1].

Приймаємо нормативний термічний опір горищного перекриття для II температурної зони. Таблиця 1 пункт 2а* [1].

= 2,8 м²?C/Вт

Визначимо загально термальний опір горищного перекриття.

Rгорищ.перекр. = Rвн + R1 + R2 + R3 + Rзовн.

Rгорищ.перекр. = 1/л_В + Rз.б. плити + д₂/л₂ + д₃/л₃ + 1/л_З

лв = 8,7 Вт/м²?Cлз = 12 Вт/м²?C Rз.б. плити = 0,17 м²?C/Вт

Прирівнюємо Rгорищ.перекр. до Rqmin

д₃/0,70 = 2,8 - (1/8,7 + 0,17 + 0,008/0,17 + 1/12)

д₃/0,70 = 2,8 - 0,41

д₃/0,70 = 2,09

д₃ = 1,673м

Приймаємо товщину утеплювача 0,17м.

Визначимо коефіцієнт теплопередачі горищного перекриття

К_{горищ.перекр}. = = 1/2,8 = 0,36

R_{горищ.перекр.} = 1/8,7 + 0,15 + 0,008/0,17 + 0,15/0,07 + 1/12

R_{горищ.перекр.} = 2,41 Вт/м²?C

R_{горищ.перекр}.›



2,41 < 2,8

Приймаємо товщину утеплювача 0,2м.

R_{горищ.перекр.} = 1/8,7 + 0,2 + 0,008/0,17 + 0,2/0,07 + 1/12

R_{горищ.перекр.} = 3,29 Вт/м²?C

R_{горищ.перекр}.›

3,29>2,8

Теплотехнічний розрахунок підвального перекриття

1.Паркет дубовий

г₀ = 700 кг/м³

л₁ =0,23 Вт/м²?C

2. Вирівнювальна стяжка

(пісок, вапно, цемент)

г₀ = 1700 кг/м³

л₂ =0,87 Вт/м²?C

3. Утеплювач (пінополістерол)

г₀ = 80 кг/м³

л₃ =0,05 Вт/м²?C

4. Гідроізоляція (Рубероїд)

г₀ = 600 кг/м³

л₄ =0,17 Вт/м²?C

5. З/б панель перекриття

Rпідв.перекр. = 0,2 Вт/м²?C

лв = 8,7 Вт/м²?C

лз = 17 Вт/м²?C (з додатку 10)

R_підв. = 1/8,7 + 0,015/0,23 + 0,04/0,87 + 0,09/0,05 + 0,02/0,17 + 0,2 + 1/17 = 2,41 м²?С/Вт > 2,3 м²?С/Вт

К = 1/2,41 = 0,414 Вт/м²?СТеплотехнічний розрахунок вікна

Припускаємо мінімально допустимі значення опору теплопередачі вікна. Таблиця1. Пункт 6а [1].

= 0,39 м²?C/Вт

л_вн. = 8,0 Вт/м²?C

л_зовн. = 23 Вт/м²?C

Приймаємо вікно типу склопакет 4М1-16-4М1. Додаток М. пункт 1 [1].

4м1 - скло категорії м1, товщиною 4 мм

16 - проміжок між склом заповнений повітрям

К_вікна = 1/0,39 = 2,56 Вт/м²?C

Теплотехнічний розрахунок вхідних дверей

Зовнішні двері.

Приймаємо мінімально допустимі значення опору теплопередачі вхідних дверей.

Таблиця 1. Пункт 8 [1].



= 0,5 м²?C/Вт

Приймаємо подвійні дерев'яні двері з тамбуром.

R_{зовн.дверей} = 0,5 м²год/ккал

Таблиця 1.16 [3] «Справочник по теплоснабжению и вентиляции» (1976р.), Київ, Щекин.

Визначаємо коефіцієнт теплопередачі зовнішніх дверей

К_{зовн.дверей} = = = 2 ккал/м² год ?C = 2 *1,163 = 2,33 Вт/м²?C

4. Розрахунок тепловтрат окремих приміщень і помешкань загалом.

Тепловтрати через захищення визначаються як сума тепловтрат через стіни, вікна, горищне перекриття, підвальне перекриття, двері:

Q_зах = ?·Q_ізах= Q_зс+ Q_в+ Q_гр + Q_пл + Q_д

Тепловитрати через окремі захищення визначаються за формулою:

Q_зах = К_зах· F·(t_в-t_з)·n·(1+в); Вт

К_зах - коефіцієнт теплопередачі захищення; Вт/мІ·К

F - розрахункова площа захищення; мІ

t_в - розрахункова температура повітря в приміщені; єС

t_з - розрахункова температура зовнішнього повітря (температури холодної п'ятиденки); єС

n - коефіцієнт, який приймається залежно від положення зовнішньої поверхні захищення, стосовно зовнішнього повітря; з [1, дод. 8]

1) зовнішня стіна n=1

2) підвальне перекриття n=0,6

3) горищне перекриття n=0,9

4) двері і вікна n=1

в - коефіцієнт, що враховує збільшення тепловитрат через окремі зовнішні захищення при обдуванні їх вітром у січні зі швидкістю понад 4,5м/с і повторюваністю по румбах 15% та більше.

При швидкості вітру відповідного напрямку до 5м/с коефіцієнт в приймається в=0,05

При швидкості вітру 5м/с і більше, в=0,1

Тепловтрати складаються з основних і додаткових. Основні вираховуються за формулою: Q = K * F (t_в - t_з) * n, Вт.

Додаткові тепловтрати враховують на орієнтацію по сторонах світу, кутове приміщення, вривання холодного повітря через вхідні двері.

Кутове приміщення це коли є 2 і більше зовнішніх стін.

Таблиця 1

Проводим розрахунок тепловтрат будинку

Назва приміщення і внутрішня температура tвн,єС	Захищення	Різниця температур (tвн - tх5)*n, єС	Коефіцієнт теплопередачі k, Вт/(м2К)	Основні тепловтрати Qвтр. осн. , Вт
	Назва	Орієнтація	Ширина, м	Висота, м	Площа, м2
Кухня +18	ЗС	Пн	3,3	3	9,9	(20+18)*1=38	0,328	123,4
	В	Пн	1,5	1,5	2,25	38	2,56	218,88
	ПП	-	2,5	3,0	7,5	38*0,6=22,8	0,414	70,8



								413,1
Вітальня +20	ЗС	Пд	2,9	3	8,7	(20+20)*1=40	0,328	114,1
	ЗС	Сх	5,4	3	16,2	40	0,328	212,5
	В	Пд	1,2	1,5	1,8	40	2,56	184,3
	ПП	-	5,4	2,9	17,26	40*0,6=24	0,414	171,5
								682,4
Спальня +20	ЗС	Сх	3,9	3	11,7	20+20=40	0,328	153,5
	ЗС	Пн	3,1	3	9,3	40	0,328	122
	В	Пн	1,2	1,5	1,8	40	2,56	184,3
	ПП	_	3,9	3,1	12,65	40*0,6=24	0,25	75,9
								535,7
Дитяча +20	ЗС	Пн	3,1	3	9,3	20+20=40	0,328	122,01
	В	Пн	1,5	1,5	2,25	40	2,56	230,4
	ПП	_	3,1	3,5	10,89	40*0,9=36	0,25	98,01
								450,4
								2082

Додаткові тепловтрати по сторонах світу:

Пн -10%

Зх - 5%

Сх - 5%

Пд - 0 % де m - %

Тепловитрати підраховуємо окремо для кожного приміщення, яке опалюється, підрахунок зводимо в таблицю №1.

5. Підбір котла для тепложивлення систем обігрівання, вентиляції і гарячого водопостачання

Q_{тепловтрати} =2082 Вт = 2,1 кВт

Q_{заг =} 2,1+3,7= 5,8кВт

Q_hm = 3,7 - навантаження на гаряче водопостачання

Підбираємо котел PROTHERM СКАТ

Номінальна теплова потужність, кВт: 6 кВт

З габаритними розмірами 740x410x330мм

К.К.Д., %: 90

6. Розрахунок нагрівних приладів СО помешкання

3. Вихідні дані :

t_вх = 80

t_вих = 60

Теплова потужність радіатора: Фs = Q*f кВт

Q - тепловтрати приміщення

f- коефіцієнт перерахунку

Приймаємо до встановлення чавунні радіатори МС-140-108.

Метою розрахунку є визначення кількості секцій радіатора з розрахунковим перепадом температур t_вх=80єС;t_вих=60єС.

Теплове навантаження у приміщенні кухня Q= 413,1

Розрахункова температура внутрішнього повітря 18 Сє.

Розрахунок для всіх інших приміщень проводимо аналогічно і результати розрахунків представляємо у табличній формі.

Визначаємо розрахункову витрату теплоносія через нагрівальний прилад:

G_пр=0,863·(Q / Дt_пр) = 0,863·(413,1/ (80 - 60)) = 17,83 кг/год = 0,005 кг/с

Визначаємо розрахункову густину теплового потоку нагрівального приладу:

q_пр = q_ном·( Дt_сер/70)¹⁺ⁿ·(G_пр /0,1)^р· С_пр, Вт/м²



q_ном - номінальна густина теплового потоку нагрівального приладу при стандартних умовах

з [дот.24] q_ном = 758Вт/мІ

n = 0,3

р= 0,02

С_пр = 1,039

Дt_сер= середній температурний напір, який становить:

Дt_сер = ((t_вх + t_вих)/2) - t_в = ((80 +60)/2) - 18 = 52єС

q_пр = 758·(52/70)^1+0,3·(0,005 /0,1)^0,02·1,039 = 503,4Вт/м²

Розрахункова поверхня нагрівального приладу без врахування тепловіддачі труб становить:

F_пр=Q·в₁·в₂/ q_пр = 413,1·1,02·1,02/503,4= 0,85м²

в₁- коефіцієнт, який враховує додатковий тепловий потік; в₁=1

в₂-коефіцієнт додаткових витрат теплоти нагрівального приладу; в₂=1

Розрахункову кількість секцій визначаємо за формулою:

n = (F_пр/ѓ₁) ·( в₄/в₃) = (0,85/0,244)·(1/1) = 4 секцій

ѓ₁=0,244мІ-площа поверхні нагрівання однієї секції [1, дод.24]

в₄- коефіцієнт, що враховує спосіб встановленого радіатора у приміщені:

в₄=1,05(в ніші )

в₄=1(не в ніші)

в₃- коефіцієнт, який залежить від кількості секцій радіаторної батареї:

в₃=1



Підбір радіаторів системи опалення

№	Назва приміщення	Q, Вт	G, кг/с	tвх, єС	tвих,єС	qпр, Вт/м2	Fпр, м2	n
1.	Кухня	413,1	0,005	80	60	503,4	0,85	4
2.	Вітальня	682,4	0,008			472,8	1,5	6
3.	Спальня	535,7	0,006			484,6	1,2	5
4.	Дитяча	450,4	0,005			536,7	1,0	4

7. Розрахунок системи канальної вентиляції для одного з приміщень помешкання

Визначаємо перепад гравітаційного тиску, завдяки якому виникає рух повітря у вентиляційному каналі.

Дp_гр= h·(с_з - с_в)·g; Па

g - прискорення вільного падіння, g = 9,81 м/с

h - висота стовпа повітря; м (приймаємо рівною відстані між центрами припливного і викидного вентиляційного отворів)

с_з - густина зовнішнього повітря; м³

с_в - густина внутрішнього повітря; м³

( у розрахунковому режимі природних канальних систем вентиляції густину внутрішнього повітря приймають у нормальній опалювальній температурі, а густину зовнішнього повітря - при температурі +5 єС)

Визначаємо густину зовнішнього повітря:

с_з = 353/(273 + t_з) = 353/(273 + 5) = 1,27 кг/м³

с_в = 353/(273 + t_в) = 353/(273 + 18) = 1,22 кг/м³

Дp_гр= 9,28·(1,27 - 1,22)·9,81 = 4,551Па

Повітрообмін приміщення за нормативною кратністю становить 50 м³/год згідно вимог.

Приймаємо внутрішньостіновий канал 140х140 мм. Визначаємо середню швидкість повітряного потоку в його перерізі:

V_к = L/(3600·f_к); м/с

L - витрата повітря в каналі, м³/год

f_к - площа перерізу каналу, м²

V_к = 50/(3600·0,14·0,14)= 0,71 м/с

Передбачаємо на вході в канал регульовану жалюзійну решітку (РР) 150х150 з живим перерізом для проходу повітря:

f_ж.п. = 0,0158м²

Визначаємо середню швидкість повітряного потоку в живому перерізі решітки:

V_гр = L/(3600·f_ж.п.) = 50/(3600·0,0158) = 0,88 м/с, яка знаходиться в рекомендованих межах.

8. Розрахунок і підбір обладнання побутового повітроохолодника кондиціонера типу SPLIT для житлової кімнати (вітальні)

Розрахункові оптимальні кліматологічні параметри місця будівництва за категорією А в ТПР:

- температура t_зб =22,8 єС

- питома ентальпія і_зб=58,6 кДж/кг

- швидкість вітру v = 1м/с

- розрахункова географічна широта 48,5 пн.ш.

- барометричний тиск 1010 кПа

Розрахункові оптимальні метеорологічні параметри повітря в робочій зоні приміщення

t_в= 20+0,63(t_за - 22) = 20+0,63(27,4-22) = 23,4°С

відносна вологість ц_в=60-30%(розрахунок необхідно провести при ц_в=30%, оскільки тоді потрібна найбільша холодопродуктивність кондиціонера)

Швидкість (рухомість) повітря V_пов ? 0,3м/с

Визначаємо теплонадходження у приміщення від сонячної радіації через віконні прорізи за формулою:

Q_вік=F_вік *q_вік*А_вік, Вт

F_вік - площа віконних прорізів відповідної орієнтації, м²

q_вік - тепловий потік ,що проходить через 1 м² площі віконного прорізу відповідної орієнтації, Вт/м²

А_вік - коефіцієнт, який враховує характер засклення, наявність замінюваних жалюзів, тощо;

F_вік = 2,64 м²

q_вік = 152 Вт/м²

А_вік = 0,95

Q_вік = 2,64*152*0,95 = 381,2Вт

Повні тепловиділення від людей у приміщенні при t_вн=20єС і легкій роботі визначаємо за формулою

Q_л^п = q_ч ⁿ * n_ч + 0,85q_жⁿ * n_ж = 145*2 + 0,85*145*2 = 536,5 Вт

Кількість повної теплоти, яка вноситься припливним вентиляційним повітрям з розрахунку 25м³/год*люд визначаємо за формулою:

Q_вент= 0,278 * G_вент(І_з-І_в), Вт

G_вент - масова витрата припливного вентиляційного повітря кг/год:

G_вент =25°C * 4люд * 1,2кг/м³ = 120 Вт

І_з- розрахункова ентальпія зовнішнього повітря при температурі 22 єС (58,6 кДж/кг)

І_в- розрахункова ентальпія внутрішнього повітря 40 кДж/кг

Q_вент= 0,278 * 120(58,6 - 40) =620Вт

Сумарні надлишкові повні теплонадходження у приміщення від усіх джерел тепловиділень

Q_заг = 536,5 + 3 * 256,8 + 620 = 1926,9 Вт

Підбираємо кондиціонер Mitsushito SMK/SMC21SG

Розміри 60x50x23.5 см маса 15кг. Споживча потужність 2000- 2200 Вт.

9. Розрахункові витрати газу.

У населених пунктах газ транспортується за одноступеневою або багатоступеневими системами, що мають від одного до чотирьох трубопроводів. Зв'язок між трубопроводами різних тисків здійснюється через блокові або шарові газорегуляторні пункти (ГРП) і газорозподільні станції (ГРС).

Природний газ до житлових будинів подається переважно газопроводами низького до 5000 Па і середнього до 0,3 МПа тиску через комбіновані будинкові регулятори тиску (КБРТ).

Річні витрати газу для житлових будинків визначаються за нормами витрат теплоти [ДБН В 2.5-20-200, табл. 2]. При наявності в квартирі газової плити і централізованого гарячого водопостачання на одну людину в рік норма витрати теплоти, , рівна 2800, а при використанні газового водонагрівача і газової плити - 8000 при опалюванні природного газу. При розробленні генпланів населених пунктів і теплоті згоряння газу 34 мДж/м³ за умов [ДБН, с.8] допускається приймати укрупнені показники споживання газу, , в будинках з централізованим гарячим водопостачанням - 100, а при використанні газових водонагрівачів - 250.

Якщо теплота згоряння газу Qн не рівна 34 показник споживання газу необхідно помножити на коефіцієнт K [ДБН, с.8]

Наприклад Qн=32, тоді K=34/32=1,06 і для децентралізованої системи гарячого водопостачання на 1 людину в рік потрібна буде змінена норма витрати теплоти.

А споживання газу на 1 людину в рік становитиме

Максимальна розрахункова годинна витрата газу м³/год, при 0С і тиску газу 0,1 МПа на господарсько-побутові та виробничі потреби визначають як частку річної витрати газу споживачем за формулою [ДБН В 2.5-20-200, п.3.8]:

де - коефіцієнт годинного максимуму (коефіцієнт переходу від річної витрати газу до максимальної розрахункової витрати газу за годину), приймати від числа жителів в населеному пункті за [ДБН В 2.5-20-200, табл.4].

- річна витрата газу, м³/рік, знаходиться від кількості людей міста, що користуються газом при децентралізованому гарячому водопостачанні.

При централізованому гарячому водопостачанні людей:

Максимальна розрахункова годинна витрата для обох випадків гарячого водопостачання міста буде:

В окремій квартирі житлового будинку із числом жителів для обох випадків гарячого водопостачання максимальні витрати будуть:

Для окремих житлових будинків розрахункові витрати газу визначають за сумою номінальних витрат газу газовими приладами з урахуванням коефіцієнтів одночасності їх дії , за кількості однотипних приладів або груп приладів n, та кількості типів приладів або груп приладів m за формулою 3 [ДБН В 2.5-20-200].



Література

1.Жуковський С.С., В.Й. Лабай. Системи енергопостачання і забезпечення мікроклімату будинків та споруд. / Навчальний посібник для ВЗО. - Львів, 2000. - 259с.

2.ДБН В.2.6-31:2006 «Конструкції будівель і споруд. Теплова ізоляція будівель». -- К.: Міністерство будівництва, архітектури та житлово-комунального господарства, 2006 - 72с.

3.Методичні вказівки і рекомендації до курсової роботи з курсу «Інженерне обладнання будинків і споруд» для студентів 2901 «Архітектура» Укл. С.С. Жуковський, B.C. Латик. - 1993. -- 68с.

4.СНиП 2.04.05-91*У. Отопление, вентиляция и кондицоинирование. - К.: КиевЗНИГОП, 1996. - 64с.

5.Тихомиров Н.В. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция. М.: Стройиздат, 1991.

6.Справочник по отоплению и вентиляции жилых и административных зданий / Под ред. Русланова Г.В. - К.: Будівельник, 1988.

7.Б.І. Щербатюк. Енергоощадні системи опалення будинків: Навч. посібн. - Львів: Видавництво Національного університету «Львівська політехніка», 2003.-112с.

8.СНиП 2.04.01-85. Внутренний водопровод и канализация зданий.

Размещено на Allbest.ru

...