Система отопления учебного корпуса

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Общие сведения о системах теплоснабжения

Основное назначение любой системы теплоснабжения состоит в обеспечении потребителей необходимым количеством тепла требуемого качества. В зависимости от размещения источника воды по отношению к потребителям системы теплоснабжения делятся на:

1) децентрализованные, в которых источники тепла находятся столь близко друг к другу, что используются без тепловой сети. Они в свою очередь делятся на:

- индивидуальные;

- местные.

2) централизованные, в которых источники теплоты и теплоприемники находятся раздельно на значительных расстояниях. Теплота передается по тепловым сетям. В зависимости от степени централизации различают 4 группы теплоснабжения:

- групповое;

- районное;

- городское;

- межгородское.

Водяные системы отопления теплоснабжения применяются двух типов:

- закрытые (замкнутые), в них сетевая вода, циркулируемая в сети, используется только как теплоноситель и не отбирается;

- открытые (разомкнутые), в них редко полностью разбираются абонентами или для технологических нужд в зависимости от числа теплопроводов.

Преимущества этих систем: эти системы по сравнению с многотрубными требуют меньше денег на строительство и дешевле в эксплуатации, но применяются только тогда, когда все потребители требуют одинаковую температуру.

Паровые системы теплоснабжения сооружаются двух типов:

- с возвратом конденсата;

- без возврата конденсата.

Теплоподготовительные установки

Котельная установка - комплекс устройств, предназначенный для выработки тепловой энергии в виде горячей воды и пара. Главная часть - котел.

Котельные малой мощности состоят из котлов, циркуляционных и подпиточных насосов и тягодутьевых устройств.

Котельные средней и большой мощности 3,5 и выше ГВт отличаются сложностью оборудования и его составом. Кроме перечисленного выше оборудования, они имеют дополнительно: экономайзер и воздухоподогреватель, оборудование для водоподготовки, топливоподающие и шлакоудаляющие оборудования и блоки автоматики. Эти котельные применяются для обеспечения теплом крупного комплекса здания, нескольких микрорайонов или одного микрорайона с промышленным предприятием.

Тепловые насосы. Промышленные предприятия часто располагают вторичными энергетическими ресурсами в виде горячего воздуха, горячих влажных газов, в виде пара, горячей воды и других теплоносителей с температурой значительно превышающей температуру окружающей среды.

В тех случаях, когда температура теплоты ВЭР низка, не может использоваться в системах теплоснабжения напрямую, температуру этой теплоты можно искусственно повысить с помощью термотрансформатора, называемого тепловым насосом.

Тепловые нагрузки

Разделяются по характеру протекания во времени:

- сезонная тепловая;

- круглогодовая.

Изменения сезонных нагрузок зависят от сезонных условий: температуры наружного воздуха, направления скорости ветра, солнечного излучения, влажности воздуха.

К круглогодовой нагрузке относятся технологическая нагрузка и горячее водоснабжение. Горячее водоснабжение зависит от времени года. Летние нагрузки ниже зимних из-за:

1) более высокой температуры поступающего сырья;

2) более высокой температуры водопроводной воды;

3) меньших потерь через стенки производных подающих трубопроводов.

Вывод: одна из перечисленных задач при проектировании и разработки режима эксплуатации систем централизованного теплоснабжения заключается в определении значений и характера тепловых нагрузок.

Задание

Разработать проектный расчет системы отопления учебного корпуса ВФ МЭИ (ТУ). Согласно строительного чертежа, имеем следующие исходные данные.

Исходные данные:

n = 2 - количество этажей;

tнар = -25С - температура окружающей среды снаружи здания;

tвн = +20С - температура окружающей среды внутри здания;

= 0,9 - степень черноты наружной поверхности;

W = 15 м/с - скорость ветра;

hэ = 3 м - высота этажа;

hок = 1,5 м - высота окна;

lок1 = 1,5 м - ширина окна

lок2 = 2 м - ширина окна

Н = 7,6 м - ширина пола;

L = 7 м - длина пола;

Расчет теплопотерь через наружные стенки здания

Стенка изготовлена из кирпича на тяжелом растворе. С внутренней стороны она покрыта известковой штукатуркой, с наружной стороны - цементной штукатуркой.

Расчетная схема внешней стены здания

где: к - толщина кирпичной кладки на тяжелом растворе;

вн - толщина внутренней известковой штукатурки;

нар - толщина внешней цементной штукатурки.



Выбираем скорость ветра W = 15 м/с;

Степень черноты наружной поверхности = 0,9

Высота этажа hэ = 3 м.

Расчет:

1) Термическое сопротивление трехслойной стенки:

2) Термическое сопротивление у внутренней поверхности стенки:

При естественной циркуляции:

Допустим

при

где t = tвн - tвн.п



где в - коэффициент объемного расширения воздуха

- критерий Грансгофа

при - турбулентный режим

- внутренний

коэффициент теплоотдачи

3) Термическое сопротивление на наружной поверхности стенки:

где h6 = 6 при 2-х этажном здании

Допустим

при

- критерий Рейнольдса

при



- конвективный

коэффициент теплоотдачи

где - коэффициент излучения абсолютно черного тела

- коэффициент

теплоотдачи излучением

- наружный коэффициент теплоотдачи

4) Проверка температуры наружной и внутренней поверхностей стенки:

Общее термическое сопротивление стенки:

Получаемые температуры на наружной и внутренней поверхностях стенки:

Так как полученные температуры не отличаются от допущенных более чем 0,5С, то приближений делать не надо.

Расчет теплопотерь через окна здания

В нашем расчете мы имеем дело с трехслойной плоской стенкой. Два слоя стекла имеют толщину 1,5 мм. Ввиду весьма малой толщины стекол, их термическим сопротивлением пренебрегаем, а учитываем только воздушную прослойку, толщина которой = 0,08 м.

Расчетная схема окна здания

где: пр - толщина воздушной прослойки окна.

Расчет:

1) Термическое сопротивление воздушной прослойки:

где t = tвн.п - tнар.п

Допустим

- средняя температура

при

где в - коэффициент объемного расширения воздуха

- критерий Грансгофа

при - турбулентный режим

2) Термическое сопротивление у внутренней поверхности окна:

При естественной циркуляции:

Допустим

при

где t = tвн - tвн.п

где в - коэффициент объемного расширения воздуха

- критерий Рейнольдса

при - турбулентный режим

- внутренний

коэффициент теплоотдачи

3) Термическое сопротивление на наружной поверхности окна:

Допустим

при

- критерий Рейнольдса

при - критерий Нуссельта

где - коэффициент излучения абсолютно черного тела

- коэффициент теплоотдачи

4) Проверка температуры наружной и внутренней поверхностей окна:

Общее термическое сопротивление окна:

Получаемые температуры на наружной и внутренней поверхностях стенки:



Так как полученные температуры не отличаются от допущенных более чем 0,5С, то приближений делать не надо.

5) Теплопотери через окна:

где - разность температур

- термическое сопротивление окон

Общая площадь окон:

где: n - количество этажей;

N - количество окон на одном этаже;

hок - высота окна;

lок - ширина окна.

Расчет теплопотерь через чердачные перекрытия

Рассмотрим чердачное перекрытие с деревянными балками.

Расчетная схема чердачного перекрытия здания

1 - известковая штукатурка;

2 - доски;

3 - воздушная прослойка;

4 - деревянный накат;

5 - шлаковая засыпка;

6 - балка;

7 - брусок.

В1 = 0,2 м - ширина балки;

В2 = 0,06 м - ширина бруска;

В3 = 0,78 м - ширина воздушной прослойки;

В4 = 1 м - ширина шлаковой засыпки;

В5 = 1,2 м - ширина расчетной зоны;

1 = 0,27 м - толщина балки;

2 = 0,025 м - толщина известковой штукатурки;

3 = 0,025 м - толщина доски;

4 = 0,06 м - толщина бруска и воздушной прослойки;

5 = 0,05 м - толщина деревянного наката;

6 = 0,16 м - толщина шлаковой засыпки;

изв = 0,7 Вт/(м2С) - коэффициент теплопроводности известковой

штукатурки;

др = 0,175 Вт/(м2С) - коэффициент теплопроводности древесины с основой

возд.пр;

возд.пр = 0,221 Вт/(м2С) - эквивалентный коэффициент теплопроводности

воздушной прослойки;

шл = 0,291 Вт/(м2С) - коэффициент теплопроводности шлаковой засыпки

Расчет:

1) Термическое сопротивление стенки чердачного перекрытия:

Расчет проводится в 2 этапа:

А) Линиями параллельными тепловому потоку разбивают стенку на характерные зоны:

Суммарное сопротивление стенки: (Н = 7,6м)

Б) Линиями перпендикулярными тепловому потоку вдоль стенки разобьем на I, II, III, IV, V зоны. Найдем термическое сопротивление каждого слоя:

Общее термическое сопротивление слоя I:

Общее термическое сопротивление слоя II:

Общее термическое сопротивление слоя III:

Общее термическое сопротивление слоя IV:

Общее термическое сопротивление слоя V:

Суммарное сопротивление всех слоев:

Разница между R01 и R02 составляет:

Действительное сопротивление стенки чердачного перекрытия:

2) Термическое сопротивление у внутренней поверхности потолка:

При естественной циркуляции:

Допустим

при

где t = tвн - tвн.п

где в - коэффициент объемного расширения воздуха

- критерий Грансгофа

при - турбулентный режим

3) Термическое сопротивление на наружной поверхности потолка:

Допустим

где t = tнар.п - tчер

где в - коэффициент объемного расширения воздуха

при

- критерий Грансгофа

при - турбулентный режим



4) Проверка температуры наружной и внутренней поверхностей потолка:

Общее термическое сопротивление потолка:

Получаемые температуры на наружной и внутренней поверхностях стенки:

Так как полученные температуры не отличаются от допущенных более чем 0,5С, то приближений делать не надо.

5) Теплопотери через чердачное перекрытие:

где - разность температур

- термическое сопротивление окон

Общая площадь чердачного перекрытия:

где: L - длина пола;

H - ширина пола;

a - длина одного корпуса;

b - ширина одного корпуса.

Расчет теплопотерь через полы

Рассмотрим случай с полами, расположенными на грунте.

Расчетная схема пола здания, расположенного на грунте

1 - плита перекрытия

2 - теплоизоляция

3 - стяжка

4 - прослойка цеметнопесчаная

5 - покрытие



Н = 7,6 м - ширина пола;

L = 7 м - длина пола.

Расчет:

Сопротивление теплоотдачи для не утепляющих слоев:

Если

Сопротивление теплоотдачи для утепляющих слоев:

Если

Сопротивление теплоотдачи полов необходимо определить для каждой зоны:

Площади зон:

Основная расчетная формула при подсчете теплопотерь через полы:

Удельные теплопотери:

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТИ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ

Потери теплоты через отдельные ограждения в помещении

Расчет теплопотерь I этажа:

Гостиная:

1) Теплопотери через окна выбранной комнаты:

- площадь окона;

- общее термическое сопротивление окна;

- разница температур;

2) Теплопотери через стенку, которая имеет окна:

- площадь стенки с окном;

- площадь чистой стенки;

- общее термическое сопротивление стенки;

- разница температур;

3) Теплопотери через боковую стенку:

- площадь боковой стенки;

- общее термическое сопротивление стенки;

- разница температур;

4) Теплопотери через пол:

- площадь пола;

Кухня-столовая:

1) Теплопотери через окна выбранной комнаты:

- площадь двух окон;

- общее термическое сопротивление окна;

- разница температур;

2) Теплопотери через стенки:

- площадь стенки с окном;

- площадь чистой стенки;

- площадь стенки с окном;

- площадь чистой стенки;

- общее термическое сопротивление стенки;

- разница температур;

3) Теплопотери через пол:

- площадь пола;

Холл:

1) Теплопотери через окно холла:

- площадь двух окон;

- общее термическое сопротивление окна;

- разница температур;



2) Теплопотери через стенку с окном:

- площадь стенки с окном;

- площадь чистой стенки;

- общее термическое сопротивление стенки;

- разница температур;

3) Теплопотери через пол:

- площадь пола;

Лестничная клетка:

1) Теплопотери через боковую стенку:

- площадь боковой стенки;

- общее термическое сопротивление стенки;

- разница температур;

2) Теплопотери через пол:

- площадь пола;

3) Теплопотери через чердачное перекрытие:

- площадь чердака;

- общее термическое сопротивление чердака;

- разница температур;

Ванна:

1) Теплопотери через боковую стенку:

- площадь боковой стенки;

- общее термическое сопротивление стенки;

- разница температур;



2) Теплопотери через пол:

- площадь пола;

Расчет теплопотерь II этажа:

Спальня 1:

1) Теплопотери через окно выбранной комнаты:

- площадь окна;

- общее термическое сопротивление окна;

- разница температур;

2) Теплопотери через стенку, которая имеет окно:

- площадь стенки с окном;

- площадь чистой стенки;

- общее термическое сопротивление стенки;

- разница температур;

3) Теплопотери через боковую стенку:

- площадь боковой стенки;

- общее термическое сопротивление стенки;

- разница температур;

4) Теплопотери через чердачное перекрытие:

- площадь чердака;

- общее термическое сопротивление чердака;

- разница температур;

Спальня 2:

1) Теплопотери через окно выбранной комнаты:

- площадь окна;

- общее термическое сопротивление окна;

- разница температур;

2) Теплопотери через стенку, которая имеет окно:

- площадь стенки с окном;

- площадь чистой стенки;

- общее термическое сопротивление стенки;

- разница температур;

3) Теплопотери через боковую стенку:

- площадь боковой стенки;

- общее термическое сопротивление стенки;

- разница температур;

4) Теплопотери через чердачное перекрытие:

- площадь чердака;

- общее термическое сопротивление чердака;

- разница температур;

Спальня 3:

1) Теплопотери через окна выбранной комнаты:

- площадь двух окон;

- общее термическое сопротивление окна;

- разница температур;

2) Теплопотери через стенки:

- площадь стенки с окном;

- площадь чистой стенки;

- площадь стенки с окном;

- площадь чистой стенки;

- общее термическое сопротивление стенки;

- разница температур;

3) Теплопотери через чердачное перекрытие:

- площадь чердака;

- общее термическое сопротивление чердака;

- разница температур;

Холл:

1) Теплопотери через окно холла:

- площадь двух окон;

- общее термическое сопротивление окна;

- разница температур;

2) Теплопотери через стенку с окном:

- площадь стенки с окном;

- площадь чистой стенки;

- общее термическое сопротивление стенки;

- разница температур;

3) Теплопотери через чердачное перекрытие:

- площадь чердака;

- общее термическое сопротивление чердака;

- разница температур;

Таким образом, общие теплопотери дома составляют:

Потери теплоты на нагревание наружного воздуха при инфильтрации через наружные ограждения

Определим расход тепла на подогрев инфильтрующегося воздуха:

,

где QИ -- теплопотери за счет инфильтрации наружного воздуха, Вт;

-- коэффициент инфильтрации;

QОБЩ -- общие теплопотери через ограждения помещений, Вт;

где b=0,035 с/м, при Н=1,42 кг/м3;

L расчетная высота здания, м;

КАЭР -- коэффициент аэрации;

=0,6 -- коэффициент, принятый по скорости ветра и наружней

температуре воздуха.

L= 0,25H=0,258,5=2,125 м;

QИ=0,584111,14=6,51 кВт.

Расчет тепловой нагрузки отопления

Определим тепловую нагрузку отопления:

QОТ=QОБЩ+QИ,

где QОБЩ--общие теплопотери дома, Вт;

QИ--теплопотери за счет инфильтрации наружного воздуха, Вт

QОТ=11,14+6,51=17,65 кВт.

Расчет тепла на горячее водоснабжение

Определим количество тепла на горячее водоснабжение:

QГВС=m(a+b)C(tГ-tX),

где m=5 чел. -- количество потребителей горячей воды;

а=130 л. сут.чел.-- среднесуточная норма потребления горячей воды

на одного человека;

b=20 л. сут./чел.-- расход горячей воды на нужды здания;

С=4,19 кДж/кгК-- теплоемкость воды;

tГ=65 -- расчетная температура горячей воды;

tX=5 --температура воды в сети водопровода;

QГВС=5(130+20)4,19(65-5)/243600=2,18 кВт.

Расчет внутренних тепловыделений

Определим количество внутренних тепловыделений:

QТ.В.=mqУСЛ,

Где qУСЛ=102 Вт при температуре 20 ;

QТ.В.=5102=510 Вт = 0,51 кВт.

Определение расхода воды на вентиляцию

Определим расход тепла на вентиляцию:

QВЕНТ=LnCBB(tb-tAH),

где Ln-- количество воздуха, необходимое для удаления тепла, м3/с;

СВ-- теплоемкость воздуха, кг/м3;

В-- плотность воздуха, кг/м3;

tН-- расчетная вентиляционная температура наружного воздуха,

Ln=QТ.В./СВ(В.УХ.-В.ПР.tАН),

где В.УХ.-- плотность уходящего воздуха, кг/м3;

В.ПР. -- плотность приходящего воздуха, кг/м3;

Ln=510/11031,205-1,358(-13)=0,027 м2/с

В=0,5(В.УХ.+ В.ПР.),

В=0,5(1,205+1,358)=1,282 кг/м3.

QВЕНТ.=0,02711031,282(18-(-13))=1073 Вт = 1,07 кВт.

QОБЩ=11,14+6,51+2,18+0,51+1,07=21,41 кВт.

РАСЧЕТ НЕОБХОДИМОЙ ПЛОЩАДИ ПОВЕРХНОСТИ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ.

Установим алюминиевые радиаторы фирмы “Артис”.

Технические характеристики:

Максимальная температура теплоносителя, -- 130

Рабочее давление, Мпа (кг/см) -- 1,5 (15)

Испытательное давление, Мпа (кг/см) -- 2,5 (25)

Количество секций в радиаторе, шт -- 224

Межцентровое расстояние, мм -- 3002500

Номинальный тепловой поток при температуре 70 ,

Расходе теплоносителя через радиатор:0,1 кг/с (360 кг/час) и РБАР=1013,3 Гпа

Технические характеристики радиаторов.

Модель	Габаритные размеры	Масса, кг	Емкость секций, л	Теплоотдача секций, Вт
	А	В	С	D
РН-500	400	544	80	110	1,6	0,317	197

Первый этаж.

Гостиная:

Теплопотери QГ=1915,24 Вт.

Теплоотдача с 1 экм отдельных участков трубопроводов:

q0=(5,6+0,035t)t;

t=tCP-tB,

tCP=0,5(tГ-tО),

где tГ -- расчетная температура горячей воды, поступающей в систему отопления, ;

tО -- расчетная температура охлажденной воды, уходящей из системы, ;

tCP=0,5(95+70)=82,5

t=82.5-20=62.5

q0=(5,6+0,03562,5)62,5=486,7 Вт

Потребная поверхность нагрева радиатора:

F0=QГ/q012,

где 1=1,05 -- коэффициент, учитывающий остывание воды в трубах;

2=1,07 -- коэффициент, учитывающий способ установки радиатора;

F0=(1915,24/486,7)1,051,07=4,42 экм

Потребное число секций:

n=F0/f0,

где f0 =0,39 экм -- площадь поверхности одной секции;

n=4,42/0,39=11,3

Принимаем 12 секций.

Кухня-столовая:

Теплопотери QК-С=1396,6 Вт.

t=82.5-20=62.5

q0=(5,6+0,03562,5)62,5=486,7 Вт

F0=(1396,6/486,7)1,051,07=3,22 экм

n=3,22/0,39=8,27

Принимаем 9 секций.

Холл:

Теплопотери QХ=615,3 Вт.

t=82.5-20=62.5

q0=(5,6+0,03562,5)62,5=486,7 Вт

F0=(615,3/486,7)1,051,07=1,42 экм

n=1,42/0,39=3,64

Принимаем 4 секций.

Лестничная клетка:

Теплопотери QЛ.К=1698,66 Вт.

t=82.5-20=62.5

q0=(5,6+0,03562,5)62,5=486,7 Вт

F0=(1698,66/486,7)1,051,07=3,92 экм

n=3,92/0,39=10

Принимаем 10 секций.

Ванна:

Теплопотери QВ=1010,3 Вт.

t=82.5-20=62.5

q0=(5,6+0,03562,5)62,5=486,7 Вт

F0=(1010,3/486,7)1,051,07=2,33 экм

n=3,22/0,39=5,98

Принимаем 6 секций.

Второй этаж.

Спальня 1:

Теплопотери QС1=955,25 Вт.

t=82.5-20=62.5

q0=(5,6+0,03562,5)62,5=486,7 Вт

F0=(955,25/486,7)1,051,07=2,21 экм

n=3,22/0,39=5,65

Принимаем 6 секций.

Спальня 2:

Теплопотери QС2=1620,25 Вт.

t=82.5-20=62.5

q0=(5,6+0,03562,5)62,5=486,7 Вт

F0=(1620,25/486,7)1,051,07=3,74 экм

n=3,22/0,39=9,59

Принимаем 10 секций.

Спальня 3:

Теплопотери QС3=1570,1 Вт.

t=82.5-20=62.5

q0=(5,6+0,03562,5)62,5=486,7 Вт

F0=(1570,1/486,7)1,051,07=3,62 экм

n=3,22/0,39=9,29

Принимаем 10 секций.

Холл:

Теплопотери QХ=360,2 Вт.

t=82.5-20=62.5

q0=(5,6+0,03562,5)62,5=486,7 Вт

F0=(360,2/486,7)1,051,07=0,83 экм

n=3,22/0,39=2,13

Принимаем 3 секций.

РАСЧЕТ ПОВЕРХНОСТИ НАГРЕВА КОТЛА

Определим необходимую поверхность нагрева котла, м2

НК=(1,11,2)Q/К,

где 1,1 и 1,2 -- коэффициенты запаса на производительные потери тепла соответственно при нижней и верхней разводке трубопроводов;

Q -- расчетное количество теплопотерь здания, кВт;

К -- тепловое напряжение поверхности нагрева котла, Вт/м2;

НК=1,1(21,41/10,5)=2,24 м2.

Расчет нагревательных приборов

Расчет нагревательных приборов в комнате

Необходимо определить поверхности нагревательных приборов типа М-140, с установкой их открыто в нишах, глубиной 120 мм и на расстоянии 80 мм от верха прибора до подоконной доски без учета теплоотдачи трубами, стояками и подводками.

Систему отопления принять водяную, насосную, однотрубную, проточную с верхней разводкой.

Исходные данные:

tвн = 20С - температура воздуха в помещении;

tг = 95С - температура теплоносителя на входе в стояк;

tо = 70С - температура теплоносителя на выходе из стояка;

5,975,52 - параметры выбранной комнаты,

причем с боковым расположением.

Расчет:

Прежде всего, нужно определить все необходимые теплопотери для каждого этажа (n = 6). Т.к. выбранная комната имеет боковое расположение, то теплопотери для различных этажей будут складываться из:

- для I этажа: QI = Qок + Qст + Qбок.ст + Qп;

- для II, III, IV, V этажей: QIIV = Qок + Qст + Qбок.ст;

- для VI этажа: QVI = Qок + Qст + Qбок.ст + Qчер;

где: Qок - теплопотери через окна;

Qст - теплопотери через стенку;

Qбок.ст - теплопотери через боковую стенку;

Qп - теплопотери через пол;

Qчер - теплопотери через чердак.

1) Теплопотери через окна выбранной комнаты:

- общая площадь двух окон;

- общее термическое сопротивление окна;

- разница температур;

2) Теплопотери через стенку, которая имеет окна:

- площадь стенки с окнами;

- площадь чистой стенки;

- общее термическое сопротивление стенки;

- разница температур;

3) Теплопотери через боковую стенку:

- площадь боковой стенки;

- общее термическое сопротивление стенки;

- разница температур;

4) Теплопотери через пол:

- площадь пола;

5) Теплопотери через чердачное перекрытие:

- площадь чердака;

- общее термическое сопротивление чердака;

- разница температур;

Общие теплопотери для различных этажей:

для I этажа:

для II, III, IV, V этажей:

для VI этажа:

Расчетная схема

Выбранная комната имеет один стояк, поэтому расчетная схема для 6 этажей выглядит следующим образом:

Расчет нагревательных приборов VI этажа:

Общие теплопотери всего стояка:

Количество воды через весь стояк:

В проточных системах с односторонним присоединением приборов количество воды, проходящей по стояку и прибору одинаково.

Температурный перепад нагревательных приборов:

Средняя температура нагревательных приборов:

Относительный расход воды:

, GотнVI > 1

Коэффициент k:

Поверхность нагревательных приборов:

, fЭ = 0,31экм

Количество секций в приборе комнаты VI этажа:

Принимаем количество секций - 5 шт.

Расчет нагревательных приборов V этажа:

Температура в стояке между V и VI этажами:

Температурный перепад нагревательных приборов:

Средняя температура нагревательных приборов:

Относительный расход воды:

, GотнV > 1

Коэффициент k:

Поверхность нагревательных приборов:

, fЭ = 0,31экм

Количество секций в приборе комнаты V этажа:

Принимаем количество секций - 4 шт.

Расчет нагревательных приборов IV этажа:

Температура в стояке между IV и V этажами:

Температурный перепад нагревательных приборов:

Средняя температура нагревательных приборов:

Относительный расход воды:

, GотнIV > 1

Коэффициент k:

Поверхность нагревательных приборов:

, fЭ = 0,31экм

Количество секций в приборе комнаты IV этажа:

Принимаем количество секций - 5 шт.

Расчет нагревательных приборов III этажа:

Температура в стояке между III и IV этажами:

Температурный перепад нагревательных приборов:

Средняя температура нагревательных приборов:

Относительный расход воды:

, GотнIII > 1

Коэффициент k:

Поверхность нагревательных приборов:

, fЭ = 0,31экм

Количество секций в приборе комнаты III этажа:

Принимаем количество секций - 5 шт.

Расчет нагревательных приборов II этажа:

Температура в стояке между II и III этажами:

Температурный перепад нагревательных приборов:



Средняя температура нагревательных приборов:

Относительный расход воды:

, GотнII > 1

Коэффициент k:

Поверхность нагревательных приборов:

, fЭ = 0,31экм

Количество секций в приборе комнаты II этажа:

Принимаем количество секций - 6 шт.

Расчет нагревательных приборов I этажа:

Температура в стояке между I и II этажами:

Температурный перепад нагревательных приборов:

Средняя температура нагревательных приборов:

Относительный расход воды:

, GотнI > 1

Коэффициент k:

Поверхность нагревательных приборов:

, fЭ = 0,31экм

Количество секций в приборе комнаты I этажа:

Принимаем количество секций - 8 шт.

Количества секций нагревательных приборов с учетом коэффициентов:

К вычисленным поверхностям нагревательных приборов необходимо сделать соответствие с добавкой на:

1) 1 - число секций в радиаторе;

2) 2 - на охлаждение воды в трубах;

3) 3 - на количество воды, проходящей через приборы.

Количество секций в приборе комнаты VI этажа:

принимаем количество секций - 6 шт.

Количество секций в приборе комнаты V этажа:

принимаем количество секций - 5 шт.

Количество секций в приборе комнаты IV этажа:

принимаем количество секций - 5 шт.

Количество секций в приборе комнаты III этажа:

принимаем количество секций - 5 шт.

Количество секций в приборе комнаты II этажа:

принимаем количество секций - 6 шт.

Количество секций в приборе комнаты I этажа:

принимаем количество секций - 9 шт.

Расчет нагревательных приборов в коридоре

Расчет поверхности нагревательных приборов типа М-140, с установкой их открыто в нишах, глубиной 120 мм и на расстоянии 80 мм от верха прибора до подоконной доски без учета теплоотдачи трубами, стояками и подводками.

Систему отопления принять водяную, насосную, однотрубную, проточную с верхней разводкой.

Исходные данные:

tвн = 20С - температура воздуха в помещении;

tг = 95С - температура теплоносителя на входе в стояк;

tо = 70С - температура теплоносителя на выходе из стояка;

L = 130,8 м - длина коридора;

hк = 3,0 м - ширина коридора.

Расчет:

1) Общая длина всей наружной стены:

где: 23,6 м; 22 м; 23 м - расстояния между корпусами;

3 м; 3 м - расстояния боковых наружных стен с обеих сторон коридора.

2) Площадь всей наружной стены с окнами:

3) Площадь всех окон:

4) Площадь чистой наружной стенки (без окон):



5) Площадь пола коридора:

Сначала нужно определить все необходимые теплопотери для каждого этажа (n = 6):

- для I этажа: QI = Qок + Qст + Qп;

- для II, III, IV, V этажей: QIIV = Qок + Qст;

- для VI этажа: QVI = Qок + Qст + Qчер;

где: Qок - теплопотери через окна;

Qст - теплопотери через стенку;

Qбок.ст - теплопотери через боковую стенку;

Qп - теплопотери через пол;

Qчер - теплопотери через чердак.

6) Теплопотери через окна коридора:

- общее термическое сопротивление окна;

- разница температур;

7) Теплопотери через стенку в коридоре:



- общее термическое сопротивление стенки;

- разница температур;

8) Теплопотери через пол:

9) Теплопотери через чердачное перекрытие:

- общее термическое сопротивление чердака;

- разница температур;

Общие теплопотери для различных этажей:

для I этажа:

для II, III, IV, V этажей:

для VI этажа:

Расчетная схема

Коридор имеет 11 стояков, но расчет будет производиться только для одного, потому что они все подобные. Необходимо учитывать лишь их количество.

Расчетная схема для 6 этажей коридора выглядит следующим образом:

Расчет нагревательных приборов VI этажа:

Суммарная нагрузка одного стояка:

Количество воды через весь стояк:



Расход нагревательного прибора:

Температурный перепад нагревательных приборов:

Средняя температура нагревательных приборов:

Относительный расход воды:

, GотнVI > 1

Коэффициент k:

Поверхность нагревательных приборов:

, fЭ = 0,31экм

Количество секций в приборе комнаты VI этажа:

Принимаем количество секций - 4 шт.

Расчет нагревательных приборов V этажа:

Температура в стояке между V и VI этажами:

Температурный перепад нагревательных приборов:

Средняя температура нагревательных приборов:

Относительный расход воды:

, GотнV > 1

Коэффициент k:

Поверхность нагревательных приборов:

, fЭ = 0,31экм

Количество секций в приборе комнаты V этажа:

Принимаем количество секций - 3 шт.

Расчет нагревательных приборов IV этажа:

Температура в стояке между IV и V этажами:

Температурный перепад нагревательных приборов:

Средняя температура нагревательных приборов:

Относительный расход воды:

, GотнIV > 1

Коэффициент k:

Поверхность нагревательных приборов:

, fЭ = 0,31экм

Количество секций в приборе комнаты IV этажа:

Принимаем количество секций - 3 шт.

Расчет нагревательных приборов III этажа:

Температура в стояке между III и IV этажами:

Температурный перепад нагревательных приборов:



Средняя температура нагревательных приборов:

Относительный расход воды:

, GотнIII > 1

Коэффициент k:

Поверхность нагревательных приборов:

, fЭ = 0,31экм

Количество секций в приборе комнаты III этажа:

Принимаем количество секций - 3 шт.

Расчет нагревательных приборов II этажа:

Температура в стояке между II и III этажами:

Температурный перепад нагревательных приборов:

Средняя температура нагревательных приборов:

Относительный расход воды:

, GотнII > 1

Коэффициент k:

Поверхность нагревательных приборов:

, fЭ = 0,31экм

Количество секций в приборе комнаты II этажа:

Принимаем количество секций - 4 шт.

Расчет нагревательных приборов I этажа:

Температура в стояке между I и II этажами:

Температурный перепад нагревательных приборов:

Средняя температура нагревательных приборов:

теплоснабжение теплопотеря здание коридор

Относительный расход воды:

, GотнI > 1

Коэффициент k:



Поверхность нагревательных приборов:

, fЭ = 0,31экм

Количество секций в приборе комнаты I этажа:

Принимаем количество секций - 6 шт.

Количества секций нагревательных приборов с учетом коэффициентов:

К вычисленным поверхностям нагревательных приборов необходимо сделать соответствие с добавкой на:

1) 1 - число секций в радиаторе;

2) 2 - на охлаждение воды в трубах;

3) 3 - на количество воды, проходящей через приборы.

Количество секций в приборе комнаты VI этажа:

принимаем количество секций - 5 шт.

Количество секций в приборе комнаты V этажа:

принимаем количество секций - 3 шт.

Количество секций в приборе комнаты IV этажа:

принимаем количество секций - 3 шт.

Количество секций в приборе комнаты III этажа:

принимаем количество секций - 3 шт.

Количество секций в приборе комнаты II этажа:

принимаем количество секций - 4 шт.

Количество секций в приборе комнаты I этажа:

принимаем количество секций - 6 шт.

Заключение

В данном курсовом проекте мы разработали системы отопления учебного корпуса ВФ МЭИ (ТУ).

У нас имелась водяная, однотрубная, проточная система отопления с верхней разводкой.

Подсчитав преждевременно площади и другие параметры данного здания, мы смогли произвести расчеты теплопотерь:

- через стенку здания;

- через окна здания;

- через чердачное перекрытие здания;

- через полы здания.

Кроме этого, произвели расчеты нагревательных приборов в комнате (по выбору) и в коридоре. Целью этого расчета являлось определение количества секций в приборах на различных этажах.

Принципиально схему подобной системы можно представить так:

В проточных системах нельзя полностью выключить и надлежащим образом регулировать отдельные нагревательные приборы, так как для них не имеется регулирующих кранов надежной конструкции; монтажная регулировка теплоотдачи

приборов осуществляется вентилями или кранами на стояках и поэтому значительно проще, чем в непроточных системах. Проточные системы не могут разрегулироваться под влиянием естественного циркуляционного давления.

Трубопроводы при этой схеме имеют наименьшую длину и наименьшее количество фасонных частей: простота разводки трубопроводов позволяет широко применять при монтаже проточной системы индустриальные методы работ.

Рядом специалистов по отоплению и вентиляции неоднократно предпринимались попытки разработать конструкцию проточного регулирующего крана для вертикальных проточных систем водяного отопления. Идея заключалась в том, что кран должен прекращать циркуляцию воды во всех секциях нагревательного прибора, кроме первой, по которой (при закрытом кране) вода будет поступать в приборы, расположенные ниже. Авторы конструкций кранов предполагали, что при циркуляции воды через одну, крайнюю, секцию радиатора теплоотдача остальных секций нагревательного прибора значительно уменьшится, и это даст возможность регулировать температуру воздуха в помещениях.

Список использованной литературы

1. Петренко В.И. Водяные системы теплоснабжения. Методические указания к практическим занятиям по курсу «Источники и системы теплоснабжения». - Волжский: Филиал ГОУВПО «МЭИ (ТУ)», 2003. - 45 с.

2. Промышленная теплоэнергетика и теплотехника: Справочник / Под общ. ред. В.А. Григорьева, В.М. Зорина - 2-е изд. перераб. - М.: Энергоатомиздат, 1991.

3. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети: Учебник для вузов. - 6-е изд., перераб. - М.: Издательство МЭИ, 1999. - 472 с.

4. Белоусов В.В., Михайлов Ф.С. Основы проектирования систем центрального отопления. - М.: Государственное издательство литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам, 1962. - 402 с.

Размещено на Allbest.ru

...