Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Расчётные параметры наружного воздуха

Принятые расчетные параметры наружного воздуха для г.Воронеж в соответствии с [1, табл.1] приведены в табл.1.1.

Таблица 1.1 - Расчётные параметры наружного воздуха

Наименование расчётного параметра	Обозначение	Единица измерения	Значение параметра
Расчётная температура наружного воздуха, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,92	tH	°С	-24
Продолжительность отопительного периода	ZОП	сут	196
Средняя температура наружного воздуха за отопительный период	tОП	°С	-6,3

1.1 Расчётные параметры внутреннего воздуха

Температура внутреннего воздуха в помещениях принята в соответствии с требованиями [2, табл.1] и [3, п.5.1]

Таблица 1.2 - Расчётные параметры внутреннего воздуха

Наименование помещения	Расчётная температура воздуха в холодный период года, °С
1	2
Жилая комната квартир*	20
Кухня	18
Ванная, душевая, уборная	18
Вестибюль, лестничная клетка	14
Кладовые	12

^* В угловых помещениях квартир расчётную температуру воздуха следует принимать на 2°С выше указанной в табл.1.2.



1.2 Расчетные параметры теплоносителя

Расчетная температура подающего теплоносителя t_г = 95 ⁰С;

Расчетная температура братного теплоносителя t_о = 70 ⁰С;

Располагаемый перепад давлений в тепловой сети Р_{р ,} 53кПа



2. Теплотехнический расчёт наружных ограждений

Целью теплотехнического расчета является вычисление толщины теплоизоляционного слоя в соответствии с требованиями по тепловой защите зданий. Тепловая защита обеспечена, если соблюдено следующие требования:

теплотехническое требование, в соответствии с которым приведенное сопротивление теплопередаче отдельных элементов ограждающих конструкций должно быть не менее нормируемого значения, принимаемого по [4, табл. 4] в зависимости от количества градусо-суток отопительного периода.

Количество градусо-суток отопительного периода (ГСОП), вычисляется по формуле

ГСОП = (t_B - t_H) Z_ОП (2.1)

где t_B - расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, °С (для жилых зданий принимается t_B = 20 °С) ;

t_ОП, - средняя температура наружно-го воздуха за отопительный период, °С, отопление воздух мощность

Z_ОП - продолжительность отопительного периода, сут, (см. табл.1.1).

ГСОП=(20-(-6.3))·196=5154.8 °С·сут.

Принимаем по [4, табл. 4] нормируемое значение сопротивления теплопередаче наружных ограждений ) :

- для наружной стены = 3,2 м²·°С/Вт

- для перекрытия верхнего этажа = 4,22 м²·°С/Вт

- для перекрытия подвала = 4,22 м²·°С/Вт

- для окон и балконных дверей = 0,52 м²·°С/Вт

- для входных дверей лестничных клеток принимается в размере 60% от сопротивления теплопередаче стены = 0,6 ? 3,2 = 1,92 м²·°С/Вт

Рассчитываем по формуле (2.2):

- для наружных стен :

- для перекрытия верхнего этажа:

- для перекрытия подвала:

Для каждого ограждения из двух вычисленных величин и принимаем в дальнейшем расчёте большую величину.

Для определения требуемой толщины теплоизоляционного слоя используется выражение для определения сопротивления теплопередаче многослойной стенки:

, (2.3)

где б_в= 8,7 Вт/м² °С - коэффициент тепло-отдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций;

б_H = 23 Вт/(м²°С) - коэффициент тепло-отдачи наружной поверхности ограждающей конструкции;

где д_i - толщина слоя, м; - cм. исходные данные (табл.1.3), кроме теплоизоляционного слоя, который надо найти;

л_i - коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м°С) - см. исходные данные (табл.1,3).

Вместо R в формулу (2.3) подставляется большая из двух величин и для каждого из ограждений.

- для стены выражение (2.3) имеет вид:

,

откуда находим неизвестное значение д_ут = 0,178м

Округляем (в большую сторону) толщину утепляющего слоя для наружной стены д₃ = 0,18 м, и уточняем значение сопротивления теплопередаче стены (по формуле (2.3):

- для перекрытия верхнего этажа выражение (2.3) имеет вид:

откуда находим неизвестное значение д_ут = 0,21м, принимаем его за окончательное. R_ПВ = 4,12

- для перекрытия над подвалом выражение (2.3) имеет вид:

откуда находим неизвестное значение д_ут = 0,174м

Принимаем толщину утепляющего слоя для перекрытия подвала 0,175 м, и уточняем значение сопротивления теплопередаче перекрытия подвала:

Используя вычисленные значения сопротивления теплопередаче R_о рассчитываем коэффициент теплопередачи ограждения К, Вт/(м²°С), по формуле

K=l/ R. (2.4)

- для наружной стены К_Н.С = 1/ R_НС = 1/3,142=0,32 Вт/(м²°С),

- для перекрытия верхнего этажа К_П.В =1/ R_ПВ = 1/4,12=0,24 Вт/(м²°С),

- для перекрытия подвала К_П.П = 1/ R_ПП = 1/4,13=0,24 Вт/(м²°С),

- для окон и балконных дверей К_ОК = 1/ R_ОК = 1/0,52=1,92 Вт/(м²°С),

- для входных дверей лестничных клеток К_ДД = 1/ R_ДД = 1/1,87 = 0,53Вт/(м²°С),



3. Расчёт тепловой мощности системы отопления

Расход тепловой энергии на отопление жилого здания Q_от, Вт, определятся отдельно для каждого помещения по формулам:

а) для комнат жилых зданий

Q_от = Q_огр + Q_в (или Q_и) - Q_быт , (3.1)

б) для помещений лестничных клеток

Q_от = Q_огр + Q_и, (3.2)

в) для кухонь жилых зданий

Q_от = Q_огр + Q_и - Q_быт, , (3.3)

где Q_огр - основные и добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции, Вт;

Q_в - расход теплоты на нагревание наружного воздуха в количестве, соответствующем вентиляционным нормам, Вт;

Q_и - расход теплоты на нагревание поступающего в помещение наружного воздуха, инфильтрующегося через неплотности наружных ограждений, Вт;

Q_быт - бытовые тепловыделения, Вт.

Основные и добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции Q_огр, Вт, определяются по формуле:

= А К( t_в - t_н) n (1 + ), (3.4)

где А- расчетная площадь ограждающей конструкции, м²;

К - коэффициент теплопередачи, Вт/(м² С) - см. исходные данные;

t_B - расчетная температура внутреннего воздуха, °С - см. табл. 1.2;

t_H - расчетная зимняя температура наружного воздуха, °С - см. табл. 1.1;

n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения ограждения по отношению к наружному воздуху (n = 1 для стен, окон, бесчердачных покрытий; n = 0,9 для чердачных перекрытий, n = 0,6 - для перекрытий подвала);

- коэффициент учета добавочных теплопотерь [6, рис. 5.3] .

Тепловой поток, поступающий в комнаты и кухни жилых домов от электрических приборов, освещения, материалов, людей и других источников Q_быт, Вт, следует определять по формуле

Q_быт = 10 А_п, (3.5)

где А_п - площадь жилого помещения, м².

Расход теплоты Q_и, Вт, на нагревание инфильтрующегося воздуха определяют по формуле:

Q_и = 0,28 А_ок G_н с (t_в - t_н) k, (3.6)

где с - удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кгС);

t_в и t_н - то же, что в формуле (3.4);

k - коэффициент учета влияния встречного теплового потока ( для окон с тройными переплетами k=0,7; для окон и балконных дверей со спаренными переплетами k = 1);

А_ок - площадь световых проемов (окон, балконных дверей), м²;

G_н - воздухопроницаемость ограждающих конструкций, кг/(м²ч), в курсовом проекте принимается равной нормируемой.

Расход теплоты Q_в, Вт, на нагревание поступающего в помещение воздуха, исходя из санитарной нормы вентиляционного воздуха, определяется по формуле

Q_в = 0,28 L_{Н В} с (t_в - t_н)k, (3.7)

где L_н - расход вентиляционного воздуха, м³/ч (для жилых помещений значение L_н равно объему помещения) ;

с, t_в, t_н и k - то же, что в формуле (3.6);

_В - плотность воздуха в помещении, равная 1,2 кг/м³,

Расчёт тепловой мощности системы отопления по формулам (3.1) - (3.7)сведен в таблицу (прил. А).



4. Гидравлический расчёт системы отопления

Перед началом гидравлического расчета вычерчивается аксонометрическая схема трубопроводов отопления, на которой указываются тепловые нагрузки и длины участков тепловой сети.

В рамках курсовой работы гидравлический расчет проводится для одного циркуляционного кольца (от ввода в здание до наиболее удаленного отопительного прибора).

Расход воды на участке G, кг/ч, вычисляют по формуле:

, (4.1)

где Q - тепловая нагрузка стояка или участка, Вт; t_г , t_о - расчетная температура горячей и обратной воды в системе отопления (см. План задания), С; с - удельная массовая теплоемкость воды, с = 4,2кДж/(кгС).

Потери давления на трение (линейные) ДР_л, Па, на участках рассчитываются по формуле

ДР_л = R·?, (4.2)

где R - удельные потери давления на трение, Па/м (определяют по [6, прил. 6]); ? - длина участка, м.

Потери давления в местных сопротивлениях Z, Па, определяют по

формуле

, (4.3)



где - сумма коэффициентов местных сопротивлений (к.м.с.) на участке, сведено в таблицу 4.1.; v - скорость движения воды, м/с; - плотность воды, кг/м³; Р_дин - динамическое давление, Па, определяют по [5, прил.7].

Общие потери давления в основном циркуляционном кольце получают путем суммирования потерь давления на трение и в местных сопротивлениях на всех участках. Гидравлический расчет трубопроводов системы отопления сводим в таблицу 4.2 и приложение Б.

Таблица 4.2. - Коэффициенты местных сопротивлений

Номер участка	Наименование местного сопротивления	Диаметр, d, мм	Значение коэф-та местн. сопрот,
1	-	32	-	-
2	тройник на ответвлении кран проходной	32	1.5 0.11	1,61
3	тройник проходной кран проходной 1 отвод 900	25	1.0 0.12 1.0	2,12
4	тройник проходной	25	1.0	1,0
5	тройник проходной 1 отвод 900 кран проходной	20	1.0 1.5 0.13	2,63
6	тройник на ответвлении 2 отвода 900 кран проходной	15	1.5 2*1.5 0.3	4,8
7	тройник на ответвлении	15	1.5	1,5
8	тройник на ответвлении	15	1.5	1,5
9	тройник проходной 4 отвода 900 кран угловой	15	1.0 4*1.5 3.0	10,0
10	тройник проходной 1 отвод 900 кран проходной	20	1.0 1.5 0.13	2,63
10'	тройник проходной 1 отвод 900 кран проходной	20	1.0 1.5 0.13	2,63
9'	кран угловой 4 отвода 900 тройник проходной	15	3.0 4*1.5 1.0	10,0
8?	тройник на ответвлении	15	1.5	1,5
7?	тройник на ответвлении	15	1.5	1,5
6?	кран проходной 2 отвода 900 тройник на ответвлении	15	0.3 2*1.5 1.5	4,8
5?	кран проходной 1 отвод 900 тройник проходной	20	0.13 1.5 1.0	2,63
4?	тройник проходной	25	1.0	1,0
3?	1 отвод 900 кран проходной тройник проходной	25	1.0 0.12 1.0	2,12
2?	кран проходной тройник на ответвлении	32	0.11 1.5	1,61
1?	-	32	-	-

Определяем суммарные потери давления по расчетному циркуляционному кольцу:

ДР = ДР_тр + ДР_оп + ДР_узл (4.4)

где ДР_тр - сумма потерь давления в трубопроводах расчетного циркуляционного кольца (табл. 4.1), Па; ДР_оп - потери давления в отопительном приборе (с учетом установленного на нем термостатического клапана), Па, в курсовой работе принять ДР_оп =10000Па; ДР_узл - потери давления в оборудовании поквартирного узла, Па, в курсовой работе принять ДР_узл = 15000Па.

ДР_со = 14386 +10000+15000 = 39386 Па = 39,38 кПа

Полученное значение ДР_со должно быть не более заданного располагаемого перепада давлений в тепловой сети на вводе в здание: 39,38кПа < 53кПа.



5. Подбор отопительных приборов

При подборе отопительного прибора следует учитывать значения температурного напора t_ср, С, определяемого по формуле:

t_ср = 0,5 (t_вх + t_вых) - t_в . (5.1)

где t_вх, t_вых - температура, соответственно, на входе и выходе отопительного прибора С (t_вх = t_г,, t_вых = t_о ); t_в - расчетная температура воздуха в помещении (в соответствии с табл.1.2), С.

Для подбора отопительного прибора необходимо рассчитать номинальную тепловую мощность , Вт, по формуле

(5.2)

где Q_от - расчетная тепловая мощность системы отопления помещения, Вт (по данным таблицы расчета тепловой мощности, прил.А, последняя графа);

t_ср - температурный напор, С (формула (4.1);

t_ном - номинальный температурный напор (в курсовой работе подбираются радиаторы RVK, для которых номинальный температурный напор t_ном = 60 єС.)

Расчет отопительных приборов сводим в таблицу приложения В.



Библиографический список

1. СП 131.13330.2012 Строительная климатология. Актуализированная редакция СНиП 23-01-99*

2. ГОСТ 30494-96 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях.- М.: Госстрой России, 1999.-8с

3. СП 7.13130.2013 «Отопление,вентиляция и кондиционирование. Пожарная безопасность»-72с.

4. СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003-28с.

5. Тихомиров К.В. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция: учеб. Для вузов/ К.В. Тихомиров, Э.С. Сергеенко.- М.: Стройиздат, 1991.-480с.

Размещено на Allbest.ru

...