Отопительные установки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

отопление теплотехнический эксплуатационный помещение

Введение

1. Выбор системы отопления

2. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

2.1 Выбор расчётных значений параметров помещений

2.2 Климатология местности

2.3 Расчет наружных стен

2.4 Расчёт чердачного перекрытия

2.5 Расчёт бесчердачного покрытия

2.6 Расчет окон

2.7 Расчет наружных дверей

2.8 Расчёт внутренних стен и перегородок

3. Составление теплового баланса

3.1 Тепловой расчет системы отопления

3.2 Гидравлический расчёт

4. Подбор циркуляционного насоса

5. Энергосбережение в системе отопления

Список литературы



Введение

Основная цель отопления - создание теплового комфорта в помещениях, т.е. тепловых условий, благоприятных для жизни и деятельности человека.

Тепловой комфорт в холодное время года обеспечивается, если поддерживать определенную температуру воздуха в помещении, температуру внутренней поверхности наружных ограждений и поверхности отопительных установок. Отопление способствует также увеличению срока службы зданий и оборудования, нормализации технологических процессов, повышению производительности труда людей и качества выпускаемой продукции.

Отопительные установки проектируют и монтируют в процессе возведения зданий, увязывая их элементы со строительными конструкциями и планировкой помещений.

В данном курсовом проекте сконструирована центральная система отопления для жилого дома с местным тепловым пунктом. При проектировании системы отопления учтены многосторонние требования и путём сравнения возможных вариантов выбран как наиболее оптимальный вариант.

Запроектированная система отопления отвечает следующим требованиям и нормативам:

1. Санитарно-гигиенические. В помещениях поддерживается равномерная температура воздуха благодаря выбранным в качестве отопительных приборов конвектор универсал CМ термо. Эти приборы легко очищаются от пыли, что является важным для помещений с постоянным пребыванием людей.

2. Экономические. Невысокие капитальные вложения и эксплуатационные затраты, а также небольшой расход металла.



3. Архитектурно-строительные. Данная система отопления соответствует планировке помещений, компактна, увязана со строительными конструкциями.

4. Производственно-монтажные. Большинство элементов системы унифицированы, что позволяет максимально механизировать изготовление деталей и узлов, сократить трудовые затраты и повысить производительность труда при монтаже.

5. Эксплуатационные. Использование в системе стальные труб, конвекторов универсал СМ термо, а также автоматического качественно-количественного регулирования обеспечивает безотказность и долговечность системы, простоту и удобство управления и ремонта, бесшумность и безопасность действия.

Однако наиболее значимыми требованиями при выборе системы отопления являлись санитарно-гигиенические и эксплуатационные.

Характеристика объекта

- Жилое здание;

- Город Воронеж

- здание имеет 2 входа и 2 лестницы;

- количество этажей: 5 этажей;

- подвал не отапливаемый

- отметка земли: -1,000

- отметка подвала: -2,100

- строительный свет этажей: 2,7 м.



1. Выбор системы отопления

Систему отопления выбирают в зависимости от назначения и режима эксплуатации здания. Учитывают требования, предъявляемые к системе. Главным фактором определяющим, выбор системы отопления, является тепловой режим основных помещений здания.

Однотрубные системы водяного отопления с вертикальными стояками и горизонтальными ветвями являются наиболее эффективными и экологичными системами среди используемых для отопления зданий.

В связи с отсутствием чердака и малой этажностью конструируется система отопления вертикальная однотрубная с нижней разводкой.

Подающая магистраль прокладывается как и обратная магистраль под потолком подвала, т.е. на расстоянии 0.5 м от потолка (для удобства монтажа и эксплуатации). Стояки, магистрали и подводки изготавливают из стальных водогазопроводных лёгких и электросварных труб. Магистрали прокладываются с уклоном i=0,003 по направлению к спускным устройствам. В данной курсовой работе к установке принимаются конвекторы «Универсал СМ Термо» с кожухом. Эти приборы снабжены терморегуляторами Герц.

В данной системе, с постоянно действующими замыкающими участками часть теплоносителя проходит через отопительный прибор, в котором охлаждается до определенной температуры. Другая часть теплоносителя проходит по замыкающему участку, сохраняя свою температуру; выходя из прибора, теплоноситель смешивается с теплоносителем, прошедшим по замыкающему участку, и приобретает определенную температуру. В следующий прибор поступает часть смешанной воды с соответствующей температурой и т.д.



2. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

2.1 Выбор расчётных значений параметров помещений

Согласно нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений в зависимости от назначения помещения для жилого здания принимаются расчетные температуры внутреннего воздуха по ГОСТ 30,494-96:

1. Жилая комната t_int=20 С

2. Коридор меж квартирный t_int=18 С

4. Совмещенный Сан. узел t_int=24 С.

5. Кухня t_int=19 С.

6. Лестничная клетка t_int=16 С

Примечание: при теплотехническом расчёте наружных ограждений принимается средняя температура внутреннего воздуха t_int=20 С.(по табл. 8 ГОСТ 30,494-96)

2.2 Климатология местности

По СНиП 23-01-99* “Строительная климатология” принимается средняя температура воздуха t_ht = -3.1 С и продолжительность отопительного периода z_ht= 196 суток при среднесуточной температуре наружного воздуха меньшей или равной 4С.

По СНиП 23-01-99* “Строительная климатология” принимается расчетная зимняя температура наружного воздуха t_ext= -26С, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92.

По приложению В «Карта зон влажности» СниП 23-02-2003 “Тепловая Защита Зданий ”. Принимается зона влажности 3 (сухая зона) для г. Воронеж.

По таблице 1 СниПа 23-02-2003 “ Тепловая Защита Зданий ” принимается влажностный режим помещения жилого дома - нормальный. Затем по таблице 2 СниПа 23-02-2003 “ Тепловая Защита Зданий ” для жилого дома принимаются условия эксплуатации ограждающих конструкций - А.

2.3 Расчет наружных стен

Характеристики материалов каждого слоя с расчётными коэффициентами, для условий эксплуатации.

1-Железобетон плотностью 2500 кг/мі

2-утеплитель Экструдированный пенополистирол Флурмат 200 плотностью 25 кг/мі

3- Железобетон плотностью 2500 кг/мі

4-Цементно-песчаный раствор плотностью 1800 кг\мі

N	Наименование слоя	N по приложению	Плотность с кг\м3	Толщина д м	Коэффициент л Вт\м2 ос	Эксплуатация
1	Железобетон	225	2500	0,15	1,92	A
2	Экструдированный пенополистирол Флурмат 200	18	25	-	0,029
3	Железобетон	225	2500	0,15	1,92
4	Цементно-песчаный раствор	71	1800	0,015	0,76

Примечание:

- Расчетный коэффициент теплопроводности при условии эксплуатации ограждающих конструкций, принимаемый по приложению Д СП 23-101-2004 “Тепловая Защита Зданий”.

Градусо-сутки отопительного периода следует определять по формуле:

D_d =(t_int - t_ht)*z_ht

где - расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, °С, принимаемая для расчета ограждающих конструкций группы зданий по поз.1 таблицы 1 по минимальным значениям оптимальной температуры соответствующих зданий по ГОСТ 30494 (в интервале 20-22 °С), для группы зданий по поз.2 таблицы 1 - согласно классификации помещений и минимальных значений оптимальной температуры по ГОСТ 30494 (в интервале 16-21 °С), зданий по поз.3 таблицы 1 - по нормам проектирования соответствующих зданий;

, - средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность, сутки, отопительного периода, принимаемые по СНиП 23-01 для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 10 °С - при проектировании лечебно-профилактических, детских учреждений и домов-интернатов для престарелых, и не более 8 °С - в остальных случаях.

Dd=(t_int-t_ht.)*Z_ht = (20+3,1)_*196=4528°С.сут



Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций длястены определяется по таблице 1б* СниПа 23-02-2003 “Тепловая Защита Зданий”.

R_req = a*D_d + b

где - градусо-сутки отопительного периода, °С·сут, для конкретного пункта;

, - коэффициенты, значения которых следует принимать по данным Таблицы 4 СниП 23-02-2003 “Тепловая Защита Зданий” для соответствующих групп зданий.

R_reg=Dd*a+в= 4528*0.00035+1.4=2,99

Минимальное требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций, отвечающих санитарно-гигиеническим и комфортным условиям, для надподвального перекрытия определяется по формуле

где - коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху и приведенный в таблице 6 СниПа 23-02-2003 “Тепловая Защита Зданий”;

- нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С, принимаемый по таблице 5 СниПа 23-02-2003 “Тепловая Защита Зданий”;

- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м·°С), принимаемый по таблице 7 СниПа 23-02-2003 “Тепловая Защита Зданий”;

- расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, °С, принимаемая для расчета ограждающих конструкций группы зданий по поз.1 таблицы 4 по минимальным значениям оптимальной температуры соответствующих зданий по ГОСТ 30494 (в интервале 20-22 °С), для группы зданий по поз. 2 таблицы 4 - согласно классификации помещений и минимальных значений оптимальной температуры по ГОСТ 30494 (в интервале 16-21 °С), зданий по поз.3 таблицы 4 - по нормам проектирования соответствующих зданию

- расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, °С, для всех зданий, кроме производственных зданий, предназначенных для сезонной эксплуатации, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по СНиП 23-01.

м²* ^оС/Вт.

Где: n=1, t_int=20^оС, t_ext=-26^оС, _int=8.7 Вт/(м₂* ^оС), t_н=4^оС

д_ут=(R_reg-R_b-R_n-R_i)_* л_ут =(2.99-0,115-0,043-0,17)*0,029=0,08



R₀=R_b+R_n+R_i+R_ут=0,115+0,043+0,17+2,76=3,09

R_о> R_о^тр.пр

3.09>2.99 условие выполняется

K= = =0.32

д=0.15+0.08+0.15+0.015=0.39

2.4 Расчёт чердачного перекрытия

1-Железобетон плотностью 2500 кг\мі

2-Слой пароизоляции URSA SECO - 400

3-Утеплитель (Экструдированный пенополистирол Флурмат 200) плотностью 25 кг/мі

4-Цементно-песчаный раствор плотностью 1800 кг/мі

5-Покрытие пола (Линолиум поливинилхлоридный многослойный) плотностью 1600 кг\мі



N	Наименование	N по приложению СП 23-101-2004	Плотность с кг\м3	Толщина д м	Коэффициент л Вт\м2 ос	Эксплуатация
1	Железобетон	225	2500	0,3	1,92	А
2	Слой пароизоляции URSA SECO - 400	-	-	-	-
3	Экструдированный пенополистирол Флурмат 200	18	25	-	0,029
4	Цементно-песчаный раствор	71	1800	0,02	0,76
5	Покрытие пола (Линолиум поливинилхлоридный многослойный)	188	1600	0,015	0.33

Определятся требуемое сопротивление теплопередаче, безчердачного перекрытия.

Примечание:

- Расчетный коэффициент теплопроводности при условии эксплуатации ограждающих конструкций, принимаемый по СП 23-101-2004 “Тепловая Защита Зданий”.

Градусо-сутки отопительного периода следует определять по формуле:

D_d =(t_int - t_ht)*z_ht

где - расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, °С, принимаемая для расчета ограждающих конструкций группы зданий по поз.1 таблицы 1 по минимальным значениям оптимальной температуры соответствующих зданий по ГОСТ 30494 (в интервале 20-22 °С), для группы зданий по поз.2 таблицы 1 - согласно классификации помещений и минимальных значений оптимальной температуры по ГОСТ 30494 (в интервале 16-21 °С), зданий по поз.3 таблицы 1 - по нормам проектирования соответствующих зданий;



, - средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность, сутки, отопительного периода, принимаемые по СНиП 23-01 для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 10 °С - при проектировании лечебно-профилактических, детских учреждений и домов-интернатов для престарелых, и не более 8 °С - в остальных случаях.

Dd=4528?.сут

Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций длястены определяется по таблице 1б* СниПа 23-02-2003 “Тепловая Защита Зданий”.

R_req = a*D_d + b

где - градусо-сутки отопительного периода, °С·сут, для конкретного пункта;

, - коэффициенты, значения которых следует принимать по данным Таблицы 4 СниП 23-02-2003 “Тепловая Защита Зданий” для соответствующих групп зданий.

R_reg=Dd*a+в= 4528*0.00045+1.9=3.93

Минимальное требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций, отвечающих санитарно - гигиеническим и комфортным условиям, для надподвального перекрытия определяется по формуле



где - коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху и приведенный в таблице 6 СниПа 23-02-2003 “Тепловая Защита Зданий”;

- нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С, принимаемый по таблице 5 СниПа 23-02-2003 “Тепловая Защита Зданий”;

- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м·°С), принимаемый по таблице 7 СниПа 23-02-2003 “Тепловая Защита Зданий”;

- расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, °С, принимаемая для расчета ограждающих конструкций группы зданий по поз.1 таблицы 4 по минимальным значениям оптимальной температуры соответствующих зданий по ГОСТ 30494 (в интервале 20-22 °С), для группы зданий по поз.2 таблицы 4 - согласно классификации помещений и минимальных значений оптимальной температуры по ГОСТ 30494 (в интервале 16-21 °С), зданий по поз.3 таблицы 4 - по нормам проектирования соответствующих зданию

- расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, °С, для всех зданий, кроме производственных зданий, предназначенных для сезонной эксплуатации, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по СНиП 23-01.

м²* ^оС/Вт.

Где: n=0,75, t_int=20^оС, t_ext=-26^оС, a_int=8.7 Вт/(м₂* ^оС), a_ext =12, Dt_н=2^оС



д_ут=(R_reg-R_b-R_n-R_i)_* л_ут =(3,93-0,115-0,083-0,24)*0,029=0,1

R₀=R_b+R_n+R_i+R_ут=0,115+0,083+0,24+3,45=3,89

R_о> R_о^тр.пр

3.93>3,89 - условие выполняется

K= = =0.26

д=0.3+0.1+0.02+0.015=0.435

2.5 Расчёт бесчердачного покрытия

1-Железобетон плотностью 2500 кг/мі

2-Слой пароизоляции URSA SECO - 400

3-Утеплитель (Экструдированный пенополистирол Флурмат 200) плотностью 25 кг/мі

4- Цементно-песчаный раствор плотностью 1800 кг/мі

5-Кровельный слой - Изопласт (данные аналогично рубероиду)

N	Наименование	N по приложению СП 23-101-2004	Плотность с кг\м3	Толщина д м	Коэффициент л Вт\м2 ос	Эксплуатация
1	Железобетон	1	2500	0,2	1,92	А
2	Слой пароизоляции URSA SECO - 400	-	-	-	-
3	Экструдированный пенополистирол Флурмат 200	18	25	-	0,029
4	Цементно-песчаный раствор	71	1800	0,02	0,76
5	Кровельный слой - Изопласт (данные аналогично рубероиду	186	600	0,015	0.17

Определятся требуемое сопротивление теплопередаче , безчердачного перекрытия.

Примечание:

- Расчетный коэффициент теплопроводности при условии эксплуатации ограждающих конструкций, принимаемый по СП 23-101-2004 “Тепловая Защита Зданий”.

Градусо-сутки отопительного периода следует определять по формуле:

D_d =(t_int - t_ht)*z_ht

где - расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, °С, принимаемая для расчета ограждающих конструкций группы зданий по поз.1 таблицы 1 по минимальным значениям оптимальной температуры соответствующих зданий по ГОСТ 30494 (в интервале 20-22 °С), для группы зданий по поз.2 таблицы 1 - согласно классификации помещений и минимальных значений оптимальной температуры по ГОСТ 30494 (в интервале 16-21 °С), зданий по поз.3 таблицы 1 - по нормам проектирования соответствующих зданий;

, - средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность, сутки, отопительного периода, принимаемые по СНиП 23-01 для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 10 °С - при проектировании лечебно-профилактических, детских учреждений и домов-интернатов для престарелых, и не более 8 °С - в остальных случаях.

Dd=4528?.сут

Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций длястены определяется по таблице 1б* СниПа 23-02-2003 “Тепловая Защита Зданий”.

R_req = a*D_d + b

где - градусо-сутки отопительного периода, °С·сут, для конкретного пункта;

, - коэффициенты, значения которых следует принимать по данным Таблицы 4 СниП 23-02-2003 “Тепловая Защита Зданий” для соответствующих групп зданий.

R_reg=Dd*a+в= 4528*0.0005+2,2=4,46

Минимальное требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций, отвечающих санитарно - гигиеническим и комфортным условиям, для надподвального перекрытия определяется по формуле



где - коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху и приведенный в таблице 6 СниПа 23-02-2003 “Тепловая Защита Зданий”;

- нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С, принимаемый по таблице 5 СниПа 23-02-2003 “Тепловая Защита Зданий”;

- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м·°С), принимаемый по таблице 7 СниПа 23-02-2003 “Тепловая Защита Зданий”;

- расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, °С, принимаемая для расчета ограждающих конструкций группы зданий по поз.1 таблицы 4 по минимальным значениям оптимальной температуры соответствующих зданий по ГОСТ 30494 (в интервале 20-22 °С), для группы зданий по поз.2 таблицы 4 - согласно классификации помещений и минимальных значений оптимальной температуры по ГОСТ 30494 (в интервале 16-21 °С), зданий по поз.3 таблицы 4 - по нормам проектирования соответствующих зданию

- расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, °С, для всех зданий, кроме производственных зданий, предназначенных для сезонной эксплуатации, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по СНиП 23-01.

м²* ^оС/Вт.



Где: n=1, t_int=20^оС, t_ext=-26^оС, _int=8.7 Вт/(м₂* ^оС), t_н=3^оС

д_ут=(R_reg-R_b-R_n-R_i)_* л_ут =(4,46-0,115-0,043-0,22)*0,029=0,12

R₀=R_b+R_n+R_i+R_ут=0,115+0,043+0,22+4,14 =4,52

R_о> R_о^тр.пр

4,52>4,46 - условие выполняется

K= = =0.22

д=0.2+0.12+0.02+0.015=0.36

2.6 Расчет окон

Градусо-сутки отопительного периода следует определять по формуле

D_d =(t_int - t_ht)*z_ht=4528

где - расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, °С, принимаемая для расчета ограждающих конструкций группы зданий по поз.1 таблицы 4 по минимальным значениям оптимальной температуры соответствующих зданий по ГОСТ 30494 (в интервале 20-22 °С), для группы зданий по поз.2 таблицы 4 - согласно классификации помещений и минимальных значений оптимальной температуры по ГОСТ 30494 (в интервале 16-21 °С), зданий по поз.3 таблицы 4 - по нормам проектирования соответствующих зданий;

, - средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность, сут, отопительного периода, принимаемые по СНиП 23-01 для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 10 °С - при проектировании лечебно-профилактических, детских учреждений и домов-интернатов для престарелых, и не более 8 °С - в остальных случаях.

Приведенное сопротивление теплопередаче светопрозрачных ограждающих конструкций для окна определяется по таблице 1б* СниПа 23-02-2003 “Тепловая Защита Зданий”.

R_req = a*D_d + b

где - градусо-сутки отопительного периода, °С·сут, для конкретного пункта;

Таблица 4 СниПа 23-02-2003 “Тепловая Защита Зданий” , - коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таблицы для соответствующих групп зданий.

R_reg=4528*0,000075+0,15=0,48 =>0.5 .

По приложению Л СП 23-101-2004 “Проектирование Тепловой Защиты Здания ”. Выбирается стандартное значение приведенного сопротивления теплопередаче окон, которое должно быть не меньше рассчитанного. Принимается двухкамерный стеклопакет из стекла с мягким селективным покрытием в одинарном переплете.

Определяется вид окна исходя из:



R_о^ф> R_о^тр.пр. 0,5Ѓ„0,48

Принимается двухкамерный стеклопакет в одинарном переплёте из обычного.

Определяется коэффициент теплопередачи:

2.7 Расчет наружных дверей

Согласно СниПа 23-02-2003 “Тепловая Защита Зданий ”требуемое сопротивление теплопередаче R_о^тр дверей и ворот должно быть не менее 0.6 R_о^тр стен зданий и сооружений, определяемого при расчетной зимней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0.92.

R_о^тр_нд=0,6* R_о^тр_нс=0.6*1,32=0.79м²* ^оС/Вт

Определяется коэффициент теплопередачи:

2.8 Расчёт внутренних стен и перегородок

Перегородка:

Принимаем кирпич обыкновенный:

Внутренняя стена:

Принимаем бетон на гравии:



3. Составление теплового баланса

В помещениях зданий в холодный период года создают и поддерживают тепловой режим, соответствующий задаваемым тепловым условиям. Постоянный тепловой режим поддерживают круглосуточно в течении всего отопительного сезона в соответствии с требованиями теплового комфорта. Чтобы определить, требуется ли отопление и какой мощности, сопоставляют теплопотери и теплопоступления в расчётном установившемся режиме, когда возможен наибольший дефицит теплоты. Уравнение теплопоступлений и теплопотерь называют составлением теплового баланса помещений. Если теплопотери превышают внутренние тепловыделения, то отопление необходимо.

В холодное время года помещение теряет тепло через наружные ограждения (основные и добавочные). Теплота расходуется на нагрев инфильтрующего воздуха, на нагревание материалов, изделий и т.д., поступающих из холодных условий. Тепло поступает в помещение от людей, освещения, электрических приборов, технологического оборудования. Учет всех источников поступления и потерь необходим для сведения теплового баланса.

где - потери тепла через наружные ограждения, Вт.

- расход тепла на инфильтрацию, Вт.

- технологическо-бытовые выделения, Вт.

Для гражданских зданий обычно учитываются регулярные тепловые потоки (люди, освещение, бытовые теплоисточники) в размере 10*А_пл согласно приложению Г СНиП 23-02-2003

При составлении теплового баланса помещения необходимо учитывать поступления теплоты из соседних помещений с более высокой температурой внутреннего воздуха со знаком минус.

Наибольшие потери теплоты через отдельные ограждения определяем по формуле

где А - площадь ограждения, м².

Добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции следует принимать в долях от основных потерь:

а) в помещениях любого назначения через наружные вертикальные и наклонные (вертикальные проекции) стены, двери и окна обращенные на:

Север, Восток, Северо-восток, Северо-запад 0,1

Юго-восток, запад 0,05

Юг, Юго-запад 0.

В угловых помещениях дополнительно по 0,05 на каждую стену, дверь, окно если хотя бы одно из ограждений обращено на север, восток, северо-восток, северо-запад и 0,1 в других случаях. Через не обогреваемые полы 1-го этажа, над холодными подпольями зданий в местности с расчетной температурой -40°С и ниже 0,05.Если помещение свыше 4м, то на каждый метр более 4 добавка 2%. Через наружные двери необорудованные воздушное тепловой завесой при высоте здания в метрах от средней планировочной отметки земли до верха карниза, центра вытяжных отверстий фонаря или устья шахты в размере - 0,34Н (для двойных дверей без тамбура);0,2Н(для тройных дверей с 2-мя тамбурами между ними);0.22Н(для одинарных дверей).



Основные теплопотери при =0 оказываются меньше действительных, т.к. при этом не учитывается влияние некоторых факторов. Поэтому вводят дополнительные добавки.

Расчет теплопотерь через внутренние конструкции ведется при разнице температур более 3С.

Для выполнения расчета теплового баланса необходимо вычертить планы этажей и характерные разрезы здания. План 1-го этажа расположен на листе 1 комплекта чертежей. Затем рассчитываем каждое помещение отдельно, и все результаты заносим в таблицы “Потери тепла”. При заполнении расчетных бланков каждому помещению присваиваем порядковый номер слева направо: первая цифра - номер этажа, следующие две - номер помещения.

А типовые ограждения записываем в сокращенном виде:

НС - наружная стена, ВС - внутренняя стена, ПЛ - пол, ПТ - потолок, НД - двойная дверь, ДО - двойное окно,

Для расчета потерь тепла определяем коэффициент теплопередачи

1. Стена бетонная наружная ограждающая

2. Надподвальное перекрытие. =

3. бесчердачного покрытия. =

4. Двойное окно. =

5. Внутренняя несущая стена. =

6. Перегородки между комнатами.

7. Наружная дверь.

8. Неутепленный пол. При разбивке пола по зонам величину R_о и k принимается равной:

1 зона - , .

2 зона - ,

3 зона - , .

4 зона - , =

Расход теплоты , на нагревание инфильтрующегося воздуха в жилых помещениях определяется по формуле

Qi=0,28*l*т *c*(t_int-t_ext)*K

Где k - коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях, k = 0.8. А_пола - площадь пола.

Примечание:

1. На лестнице Qi следует принимать в размере 30% от основных потерь для гражданских, жилых, общественных и административно-бытовых зданий.

2. ti принимается равной tн.

3. Qi следует учитывать в помещениях, имеющих окна и наружные двери.

Бытовые тепловыделения учитываются в помещениях с оборудованием, выделяющим тепло, таких как кухня, гладильная, стиральная и т.д.

Расчет удельной тепловой характеристики

,



где Qзд - сумма потерь тепла здания

Vзд - объем здания

а - коэффициент учитывающий тепловой пояс месности

Qзд=1740+780+20+10+1380+1380+780+1740+10+50+20+1570+1000+110+880+1000+1590+20+30+10+20+20+10+170+20+900+900+880+170+20+110+(1450+640+20+10+1150+1150+640+1470+632+720+140+20+90+815+1340+20+30+10+20+20+10+10+50+20+1330+820+90+720+140+20+630)*4+1810+20+60+20+1610+1030+120+900+1030+1630+20+40+20+30+30+20+180+30+950+950+900+180+30+120+1790+800+20+20+1420+1420+800+3930+3930=94838 вт

Vзд=А*h,

где А-площадь здания

h- высота здания

А=3.7*6.4+3.7*6.4+3.7*6.4+4.85*6.4+4.85*6.4+3.7*6.4+3.7*6.4+3.7*6.4=204.2 м²

h=20.9м

Vзд=204.2*20.9=4267м³

a=1.03

tв-tн=52 ^оС

Вывод: Теплопотери методом удельных потерь давления считать не допустимо.



Разрез здания

3.1 Тепловой расчет системы отопления

В системах водяного отопления расчетная тепловая потребность помещения возмещается через тепловой поток, который подается в помещение через отопительные приборы и частично через открыто расположенные в пределах помещения трубы, по которым горячая вода из источника теплоты транспортируется в отопительные приборы системы отопления.

Тепловой расчет систем водяного отопления состоит в определении количества элементов или площади теплоотдающей поверхности отопительных приборов, обеспечивающих подачу в помещение расчетного теплового потока при расчетном количестве и температуре теплоносителя.



Порядок расчета поверхности нагрева.

1 графа

Последовательно записываются номера помещений по ходу движения воды в стояке, на котором установлены рассчитываемые радиаторы.

2 графа

Последовательно записываются номера рассчитываемого стояка (от точки слияния веток по ходу движения теплоносителя).

3 графа

Последовательно выписываются тепловой поток каждого радиатора, начиная с первого по ходу движения воды в стояке

Q_n=Q_T.n.*в₁* в₂

Q_T.n.-тепловая нагрузка прибора в рассматриваемом помещении, Вт

в₁-коэффициент учёта дополнительного теплового потока прибора за счет округления сверхрасчётной величины в₁=1.035

в₂-коэффициент учёта дополнительных потерь теплоты отопительных приборов, расположенных у наружных ограждений в₂= 1,02

4 графа

Расход воды проходяшей через прибор. Рассчитывается по формуле

5 графа

Расход воды по стояку. Рассчитывается по формуле

G_о.п= a*G_cT

G_cT - расход воды в стояке, кг/ч

a- коэффициент затекания воды в нагревательный прибор.

6 графа

первоначальная температура теплоносителя для первого по ходу движения воды в стояке прибора. Для всех следующих приборов t_нач=t_см предыдущего прибора.

7 графа

Температурный перепад теплоносителя в отопительном приборе, определяемый по формуле

где Q_оп - тепловой поток прибора

G_оп - расход воды через прибор

8 графа

Средняя температура отопительного прибора, которая рассчитывается по формуле

9 графа

Средний температурный напор отопительного прибора ?

?tcр=tкон-tр

10 графа

Конечная температура отопительного прибора



11 графа

Расчетная температура воздуха в помещении. tint

12 графа

Температура смешанной воды. Это температура воды которая получилась после смешения воды выходящей из отопительного прибора и воды которая прошла через перемычку. Рассчитывается по формуле

13 графа

b - безразмерный поправочный коэффициент на расчётное атмосферное давление (принимается усреднённым для всех конвекторов);

14 графа

?₁- безразмерный коэффициент, с помощью которого учитывается уменьшение теплового потока при движении теплоносителя по схеме «снизу-вверх» по сравнению с нормированной схемой движения «сверху-вниз» (?₁=1-0,0024^).

*При перепаде температур в нагревательном элементе конвектора, меньшем 5°С, ?₁можно принимать равным 1;

15 графа

с - поправочный коэффициент, с помощью которого учитывается влияние схемы движения теплоносителя на тепловой поток и коэффициент теплопередачи прибора при нормированных температурном напоре, расходе теплоносителя и атмосферном давлении (для всех модификаций конвекторов):



16 графа

m - эмпирический показатель степени при относительном расходе теплоносителя;

17 графа

ц1,- безразмерный поправочный коэффициент, с помощью которого учитывается изменение теплового потока отопительных приборов при отличии расчётного температурного напора от нормального;

18 графа

ц₂= с_*(М_пр/0,1)

- безразмерный поправочный коэффициент, с помощью которого учитывается изменение теплового потока отопительного прибора при отличии расчётного массного расхода теплоносителя от нормального.

19 и 20 графа

q_г - удельный тепловой поток неизолированной трубы при горизонтальной прокладке.

q_в - удельный тепловой поток неизолированной трубы при вертикальной прокладке. Определяется по формуле

q_в =1,28_* q_г

21 и 22 графа

По аксонометрическим схемам определяется длина участков трубопроводов вертикальных и горизонтальных.

23 графа

Тепловой поток, поступающий в помещение от теплоизолированных трубопроводов



Qтр=(q_в*l_в+ q_г*l_г)

24 графа

Qп= Q_оп-0.9* Qтр

25 графа

номинальный тепловой поток конвектора при нормальных условиях, принимаемый согласно табличным данным, приведённым в разделе 1, Вт; Определяется по формуле

26 графа

По определённому в графе 25 тепловому потоку прибора Qнт подбираем конвекторы “Универсал СМ Термо”.

3.2 Гидравлический расчёт

Гидравлический расчет методом удельных потерь давления

Гидравлический расчет производится с целью определения диаметров трубопроводов всех участков системы отопления. В основу расчета положено условие: так подобрать диаметры участков магистральных и других труб, чтобы при заданном располагаемом циркуляционном давлении.

В системе было обеспечено затекание воды необходимого количества в каждое ответвление, стояк, ветку, отопительный прибор.

Прежде чем приступить к расчету, следует вычертить аксонометрическую схему с.о. с обязательным указанием на ней всей запорно-регулирующей арматуры, воздухосборников, отводов, прогибов, стояков, веток, отопительных приборов.

Базовым для гидравлического расчета является основное циркуляционное кольцо. В качестве такового может быть принято самое загруженное кольцо, проходящее от ТП через главный стояк, и далее - через трубопровод самых загруженных участков подающей магистрали, самый удаленный стояк, и наконец через обратную магистраль кольцо замыкается в ТП. Другие циркуляционные кольца рассчитываются уже не от ТП, а начиная с участков, соответственно поключеных к основному кольцу. При расчете циркуляционные кольца следует разделить на участки с постоянным расходом воды и диаметром труб. Участки нумеруются по ходу движения воды, рядом с номером участка записывается его тепловая нагрузка и длина.

Порядок расчета

1. Определяется тепловая нагрузка.

Q₁=Q*Кт.п._??Ктоп.?Q₂+Q₃

Кт.п._?-коэффициент учёта дополнительного теплового потока установленных отопительных приборов, за счёт округления сверх расчётной величины принимается по СниП 2.04.05-91* Кт.п._?=1.04 Ктоп. - коэффициент учёта дополнительных потерь теплоты отопительных приборов, расположенных у наружных ограждений(принимается по СНиП 2.04.05.-91*) Ктоп.=1.04 Q₂ - дополнительные потери теплоты (кВт) при остывании теплоносителя в подающих и обратных магистралях, проходящих в неотапливаемых помещения определяется расчётом, (пренебрегаем этими потерями) Q₃ -часть расчётных потерь теплоты, возмещаемых поступлением теплоты от трубопроводов, проходящих в отапливаемых помещениях.

2.Находим располагаемое циркуляционное давление



Ррасп=Рн+Ре,

Где Рн- давление создаваемое насосом принимается как 100 длин основного кольца.

Ре -давление определяемое для основного циркуляционного кольца по последнему стояку для данной системы Ре будет определяться по формуле:

,

Где - среднее значение изменения плотности воды, при tг=105 ^оС д=0.67

с- удельная теплоемкость воды с=4.19

q- ускорение свободного падения=9,81

Дt=85-70 в=0,61 Дt=150-70 в=0,76 Дt=95-70 в=0,64 Дt=105-70 в=0,67

Дt=115-70 в=0,69 Дt=130-70 в=0,72

Gст- расход воды в стояке основного кольца опред. по формуле

Qi- нагрузка на ОП стояка основного кольца

hi - расстояние от обратной магистрали до центра ОП.

L=103.03м

Рн=100*L=100*103.03=10303 Па

=262

+=904 Па

Ррасп=Рн+Ре*0.7=10303*0.7+904=10936 Па

3. находим ориентировочное значение средний величины удельной потери давления на трение в трубопроводах основного циркуляционного кольца Rср по формуле:

=

m-0,65 для однотрубных систем

m-0,5 для двухтрубных систем

4. Выбирается по монограмме d трубопровода участка, выбор производится по ранее найденной величине Rср и Gуч. Далее принимаем ближайший по стандарту d и уже по принятому d и расходу находятся фактические значения потерь давления на трения, скорость движения воды и динамическое давление.

Скорость не должна превышать.

А) в трубопроводах прокладываемых в основных помещениях при d=15мм-1,2м/c,20мм и более -1м/с

Б) в трубопроводах вспомогательных помещений не зависимо от d 1,5м/с

5. Определяется коэффициент местного сопротивления ?о

Примечание: тройники и крестовины расположенные по ходу рассчитываемого циркуляционного кольца относятся к участку с меньшим расходом воды.

6. Определяем потери давления на трения по длине участка, по формуле:

R*L



Участок 1	Участок 2	Участок 3
-----	1 тройник на ответвление	1 тройник на ответвление 1 Балансовый клапан
Участок 4	Участок 5	Участок 6
1 тройник проходной	1 тройник проходной 1 отвод 900	1 тройник проходной 1 отвод 900
Участок 7	Участок 8	Участок 9
1 тройник проходной	21 отвод 900 10 отопительных приборов 2 тройника проходных 1 Клапан запорный 1 Балансовый клапан	1 тройник проходной 1 отвод 900
Участок 10	Участок 11	Участок 12
1 тройник проходной 1 отвод 900	1 тройник проходной 1 отвод 900	1 тройник проходной
Участок 13	Участок 14	Участок 15
1 тройник противоток 1 Клапан запорный	1 тройник противоток	2 отвода 900
Участок 16	Участок 17	Участок 18
1 тройник на ответвление 1 Балансовый клапан	1 тройник проходной	1 тройник проходной
Участок 19	Участок 20	Участок 21
21 отвод 900 10 отопительных приборов 2 тройника проходных 1 Клапан запорный 1 Балансовый клапан	1 тройник проходной	1 тройник проходной
Участок 22	Участок 23	Участок 24
1 тройник противоток 1 Клапан запорный	1 тройник проходной	1 тройник на ответвление 1 Балансовый клапан
Участок 25	Участок 26	Участок 27
1 тройник проходной	1 тройник проходной	1 тройник проходной 1 отвод 900
Участок 28	Участок 29	Участок 30
12 отвод 900 5 отопительных приборов 2 тройника проходных 1 Клапан запорный 1 Балансовый клапан	1 тройник проходной 1 отвод 900	1 тройник проходной
Участок 31	Участок 32	Участок 33
1 тройник проходной	1 тройник противоток 1 Клапан запорный	1 тройник противоток
Участок 34	Участок 35	Участок 36
1 тройник на ответвление 1 Балансовый клапан	1 тройник проходной	1 тройник проходной
Участок 37	Участок 38	Участок 39
14 отвод 900 5 отопительных приборов 2 тройника проходных 1 Клапан запорный 1 Балансовый клапан	1 тройник проходной	1 тройник проходной
Участок 40 1 тройник противоток 1 Клапан запорный

Циркуляционное кольцо

?о участков основного циркуляционного кольца:

Уч1=0; уч2=1,5; уч3=12; уч4=1; уч5=2; уч6=2; уч7=1; уч8=122,9; уч9=2; уч10=2; уч11=2; уч12=1; уч13=8.6; уч14=3; уч15=1.

Увязка основного циркуляционного кольца

Расчёт ответвления

==549

==278

Р=7931+549=8480

=



?о участков на ответвлении

Уч16=102,9; уч17=1; уч18=1; уч19=122,9; уч20=1; уч21=1; уч22=6,16.

Увязка ответвления

Расчёт ветки

==954

==168

Р=8734+954=9688

=

?о участков на ответвлении

Уч23=1,5; уч24=9,1; уч25=1; уч26=1; уч27=2,5; уч28=62,3; уч29=2,5; уч30=1; уч31=1; уч32=8,6; уч33=3.

Увязка ветки

Расчёт ответвления №2

==498

==130

Р=498+7686=8184

=

?о участков на ответвлении

Уч34=83,7; уч35=1; уч36=1; уч37=65,3; уч38=1; уч39=1; уч40=6,3.

Увязка ответвления №2

Расчет стояков

Стояк 2	Стояк 3	Стояк 4
1 утка 18 отводов 900 10 отопительных приборов 1 Клапан запорный 1 Балансовый клапан	1 утка 18 отводов 900 10 отопительных приборов 1 Клапан запорный 1 Балансовый клапан	1 утка 18 отводов 900 10 отопительных приборов 1 Клапан запорный 1 Балансовый клапан
Стояк 5	Стояк 6	Стояк 7
1 утка 18 отводов 900 10 отопительных приборов 1 Клапан запорный 1 Балансовый клапан	1 утка 18 отводов 900 10 отопительных приборов 1 Клапан запорный 1 Балансовый клапан	1 утка 18 отводов 900 10 отопительных приборов 1 Клапан запорный 1 Балансовый клапан
Стояк 8	Стояк 11	Стояк 12
1 утка 18 отводов 900 10 отопительных приборов 1 Клапан запорный 1 Балансовый клапан	1 утка 2 отводов 900 2 отопительных приборов 1 Клапан запорный 1 Балансовый клапан	1 утка 18 отводов 900 10 отопительных приборов 1 Клапан запорный 1 Балансовый клапан
Стояк 13	Стояк 14	Стояк 15
1 утка 10 отводов 900 5 отопительных приборов 1 Клапан запорный 1 Балансовый клапан	1 утка 18 отводов 900 10 отопительных приборов 1 Клапан запорный 1 Балансовый клапан	1 утка 4 отвода 900 1 отопительный прибор 1 Клапан запорный 1 Балансовый клапан
Стояк 16	Стояк 17	Стояк 18
1 утка 18 отводов 900 10 отопительных приборов 1 Клапан запорный 1 Балансовый клапан	1 утка 18 отводов 900 10 отопительных приборов 1 Клапан запорный 1 Балансовый клапан	1 утка 19 отводов 900 10 отопительных приборов 1 Клапан запорный 1 Балансовый клапан

Ст 2.

==1006

==259

Р=1006+5410=6416

?о= 290,4

10%

Ст3.==1163

==253

Р=1163+5952=10590

?о= 350,9

7%

Ст4.==1116

==270



Р=1116+6158=7274

?о= 350,9

7%

Ст 5.==1618

==278

Р=1618+6595=8213

?о=1471

6%

Ст 6.

==1176

==268

Р=1176+4585=5761

?о=1055,6

2%

Ст 7.

==992

==262

Р=992+3850=4842

?о=225,9

4%

Ст 8.

==916

==252

Р=916+2841=3757

?о=161,9

5%

Ст 11.

==166

==78

Р=166+2293=2459

?о=293,3

13%

Ст 12.

==1211

==286

Р=1211+5135=6346

?о=1055,6

10%

Ст 13.

==1003

==131

Р=1003+5904=6907

?о=362,8

4%

Ст 14.

==1018

==286

Р=1018+6009=7027

?о=1235,4



6%

Ст 15.

==287

==45

Р=287+5641=5928

?о=1405,4

52%

Ст 16.

==852

==267

Р=852+5132=5984

?о=246,7

8%

Ст 17.

==966

==267

Р=966+4782=5748

?о=246,7

4%

Ст 18.

==1401

==276

Р=1401+3714=5115

?о=932,2

2%



4. Подбор циркуляционного насоса

Насос, действующий в замкнутых кольцах системы отопления, заполненных водой, воду не поднимает, а только ее перемещает, создавая циркуляцию, и поэтому называют циркуляционным.

Циркуляционный насос включают, как правило, в обратную магистраль системы отопления для увеличения службы деталей, взаимодействующих с горячей водой. Вообще же для создания циркуляции воды в замкнутых кольцах местоположение циркуляционного насоса безразлично - в системе отопления он может быть включен, если потребуется в подающую магистраль.

?Qсис=176018 Вт

ф1=130 ^оС, 0=70 ^оС, tг=105 ^оС, tо=70 ^оС

Мощность насоса зависит от количества подаваемой воды и развиваемого при этом давления.

Определяем коэффициент смешения

Где фн-параметры теплоносителя в нар. сети.

Определяем расход теплоносителя поступающего от тепловой сети

Gтс

Определяем расход теплоносителя насосом

Gн=1,1*Gсис-мы*U м³/час.



Определяем создаваемое давление насосом ДP=1,15*ДPсис-мы

1=0,7

Gтс=2,44 м³/ч

Находим расход воды в насосе

Gн=1.1*u*Gтс=1.1*0,7*2,44=1,88 м³/ч

Находим давление в насосе

?Рн=1.15*?Рр.в.=1.15*9283=10675,5 Па

по графику принимаем насос ЦВЦ 2,5-2

Gн=2,5м³/ч, ?Рн=0.02МПа, =17% п=3000 об/мин, U=220В, d=50мм

Присоединение - нипель.

Подбор теплосчетчика

Принимаем теплосчетчик ВСТ d=32мм

1. Расход воды, h/f/ч

- наименьший G_mln = 0.24

- переходный G_f =0.6

- эксплуатационный G₃= 3.6

- номинальный G_H0M= 6

- наибольший G_mаx= 12

2. Наибольшее количество воды 1000 М3, измеренное:

- за сутки = 0,15

- за месяц = 4,5

3. Присоединение к трубопроводу: резьбовое 1 Ѕ`

4. Габаритные размеры, мм, не более:

- монтажная длина =260

- высота = 125

- ширина=93

Масса, кг, не более: 4,2



5. Энергосбережение в системе отопления

Основным путём экономии энергии в строительстве является конструирование систем с эффективным использованием тепла.

В данном проекте максимально использованы современные энергосберегающие технологии. На вводе и выводе из здания установлены водосчётчики для учёта расхода теплоносителя в системе отопления. Благодаря автоматическому качественно-количественному регулированию с использованием регулятора подачи теплоты на отопление можно более точно регулировать расход тепла в системе, что позволяет экономить энергоресурсы.

В помещениях у радиаторов установлены терморегуляторы, что тоже позволяет более точно регулировать подачу теплоты в помещение.

Теплоизоляция магистральных трубопроводов значительно сокращает теплопотери, что позволяет избежать перерасхода энергии.

Путём гидравлического расчёта были определены наиболее оптимальные диаметры трубопроводов, обеспечивающие минимальный расход теплоносителя с максимальной отдачей тепла.



Список литературы

1. Сканави А.Н. "Отопление", учебник для техникума, М. Стройиздат 1988 г.

2. Богосовский В.Н., Сканави А.Н. "Отопление" учебник для ВУЗов, М. Стройиздат 1990 г.

3. Справочник проектировщика под редакцией Староверова И.Г. "Внутренние санитарно-технические устройства" ч.1 "Отопление", М. Стройиздат 1990 г.

4. "Справочник мастера сантехника" Журавлёв Б.А., М. Стройиздат 1987 г.

5. СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий".

6. СНиП 23-01-99* "Строительная климатология".

7. СНиП 41-01-2003 "Отопление, вентиляция и кондиционирование".

8. СНиП 3.05.01-85 "Внутренние санитарно-технические системы"

9. СП 23-101-2004 "Проектирование тепловой защиты зданий".

10. ГОСТ 30494-96 "Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата помещений".

11. СНиП 41 -02-2003 'Тепловые сети".

12. СНиП 41-101-2003 "Проектирование тепловых пунктов".

13. СНиП "Здания общественные жилого назначения назначения".

Размещено на Allbest.ru

...