Автор работы: Пользователь скрыл имя, 28 Января 2014 в 23:28, курсовая работа
Теплопотери через наружные ограждения обусловлены теплопроводностью и зависят от коэффициента теплопроводности приведенного в исходных данных. Потери тепла через наружные ограждения связаны с теплообменом внутреннего и наружного воздуха через толщу ограждения в процессе теплопроводности. Общие теплопотери помещения состоят из теплопотерь через наружные стены – обозначающиеся далее НС, через двойное остекление – ОК, балконные двери – БД, чердачное перекрытие – ПЧ и подвальное перекрытие – ПП.
1. Исходные данные 3
2. Расчет мощности отопительных установок помещений и здания в целом
2.1. Теплопотери помещений через наружные ограждения 4
2.2. Расчеты теплопотерь на нагревание наружного воздуха, поступающего путем инфильтрации в помещении 6
2.3. Расчет бытовых теплопоступлений 7
3. Выбор конструкционного решения системы отопления 10
4. Гидравлический расчет системы отопления 11
5. Теплотехнический расчет труб и нагревательных приборов 14
6. Расчёт основного и вспомогательного оборудования индивидуального теплового пункта. 16
6.1. Подбор элеватора 17
6.2. Подбор грязевика 18
Список используемой литературы 19
Содержание
1. |
Исходные данные |
3 | ||||||||||
2. |
Расчет мощности отопительных установок помещений и здания в целом |
|||||||||||
2.1. |
Теплопотери помещений через наружные ограждения |
4 | ||||||||||
2.2. |
Расчеты теплопотерь на нагревание наружного воздуха, поступающего путем инфильтрации в помещении |
|
6 | |||||||||
2.3. |
Расчет бытовых |
7 | ||||||||||
3. |
Выбор конструкционного решения системы отопления |
10 | ||||||||||
4. |
Гидравлический расчет системы отопления |
11 | ||||||||||
5. |
Теплотехнический расчет труб и нагревательных приборов |
14 | ||||||||||
6. |
Расчёт основного и |
16 | ||||||||||
6.1. |
Подбор элеватора |
17 | ||||||||||
6.2. |
Подбор грязевика |
18 | ||||||||||
Список используемой литературы |
19 |
1. Исходные данные.
Расчетные параметры наружного воздуха принимаем для г. Чебоксары.
1.1. Расчетная зимняя
температура наружного воздуха,
tн= –32°С;
1.2. Коэффициенты
теплопередачи ограждений Вт/(м
kСТЕНЫ=0,271 Вт/(м2×С);
kПЧ=0,208 Вт/(м2×С), Н = 640 мм;
kПП=0,208 Вт/(м2×С), Н= 640 мм.
1.3. Конструкция окон – двойное остекление в спаренных переплетах , ROТР=0,54 м2×С/Вт
Характеристики жилого 2-х этажного дома:
-высота типового этажа – 3,1 м.
-перекрытие типовое – 0,3 м.
-вход в здание имеет направление на Запад.
-подвал не отапливаемый, высота – 2,0 м.
-чердак не отапливаемый, высота – 1,5 м.
-толщина стены - 640 мм.
- система
отопления: вертикальная
Температура внутреннего воздуха в жилом помещении принимается: по СНиП 23.02.-2003 «Жилые здания».
2. Расчет мощности отопительных установок помещений и здания в целом.
Мощность отопительной установки помещения в жилом доме определяется из уравнения теплового баланса
QОТ=QПОТ – QВЫД, Вт
Для жилых помещений и кухонь уравнение записываем в виде
QОТ=SQОГР – QБЫТ+QИилиВ, Вт
Для лестничных клеток
QОТ=SQОГР+QИ, Вт
где
SQОГР – теплопотери через ограждающие конструкции помещения, [Вт]
QБЫТ – бытовые тепловыделения в помещении, [Вт]
QИилиВ – большая из теплопотерь на нагревание инфильтрирующегося или вентиляционного воздуха, [Вт]
QИ – теплопотери на нагревание инфильтрирующегося наружного воздуха в помещении, [Вт].
2.1. Теплопотери помещений через наружные ограждения.
Теплопотери через наружные ограждения обусловлены теплопроводностью и зависят от коэффициента теплопроводности приведенного в исходных данных. Потери тепла через наружные ограждения связаны с теплообменом внутреннего и наружного воздуха через толщу ограждения в процессе теплопроводности. Общие теплопотери помещения состоят из теплопотерь через наружные стены – обозначающиеся далее НС, через двойное остекление – ОК, балконные двери – БД, чердачное перекрытие – ПЧ и подвальное перекрытие – ПП. Общая формула для определения величины теплопотерь имеет вид:
Q=F*(tв – tн)*n*k*(1+åb), [Вт]
где
F – площадь ограждения участвующая в процессе теплообмена, обмер площадей идет по наружному объему с точностью до десятой части квадратного метра. Измерение площадей горизонтальных ограждений идет по осевым размерам.
tн – температура наружного воздуха расчетная на отопление
tв – температура внутреннего воздуха в помещении, принимается по [3].
n – коэффициент, учитывающий вид конструкции, принимается по табл. 3 . Для вертикальных ограждений n принимается равным 1,0, для чердачного перекрытия n=0,9 , для подвала n =0,6.
k – коэффициент теплопередачи данного ограждения принимается на основе расчета курсового проекта «Теплотехнический расчет ограждающих конструкции» (см. исходные данные).
b – коэффициент учитывающий добавочные теплопотери. В курсовом проекте учитываются добавочные теплопотери на ориентацию по сторонам света ограждающих конструкций и на типовое проектирование. При расчете помещений с входной дверью вводятся добавочные теплопотери учитывающие врывание наружного ветра величиной b=0,34*Н,
где Н – высота здания 9,4 м.
Общие теплопотери помещений состоят из теплопотерь через наружные стены, световые проемы, входные двери, чердачные и подвальные перекрытия.
Расчеты теплопотерь через наружные ограждения помещений занесены в таблицу 2.1, приложение 1.
2.2. Расчеты теплопотерь на нагревание наружного воздуха, поступающего путем инфильтрации в помещении.
Теплопотери на нагревание наружного воздуха, поступающего через окна, двери, стены и т. п. путем инфильтрации в помещение определяется по формуле:
где
k – поправочный коэффициент, учитывающий нагревание воздуха в межстекольном пространстве. В нашем случае для двойного остекления k=0,7
F – расчетная площадь ограждающей конструкции стены участвующей в инфильтрации, [м2]
FО – расчетная площадь остекления данного помещения, [м2]
Go,G – количество воздуха, поступающего путем инфильтрации через 1 м2 площади соответственно окон и других наружных ограждений, [кг/м2*ч]
- для заполнения световых проемов:
где
Ru – сопротивление воздухопроницанию для остекления.
DP – разность давлений внутри и снаружи ограждения, вычисляется по формуле:
DP=9,81*((H-h)* (rH – 1,27)+0,05rH *uH2(cН – cЗ)*k)
где
H – высота над поверхностью земли, в расчетах принимается 9,4 метров, [м ]
h – высота от земли до верха рассматриваемого проема, [м ]
uH – наибольшая скорость ветра по румбам в январе, принимается равным 4,2 м/с
cН и cЗ – аэродинамический коэффициент соответственно для наветренной и заветренной поверхности здания (для здания прямоугольной формы: , )
k – коэффициент учитывающий изменение динамического давления, принимается по таблице [8] стр. 10 в зависимости от высоты верха рассматриваемого элемента.
– плотность наружного воздуха, [кг/м2], которая определяется:
DРО принимаем 9,81 Па.
Ru – сопротивление воздухопроницанию световых проемов
Ru = 0,38 – сопротивление воздухопроницаемости оконного проема;
Сопротивление
Для других наружных ограждений (стен, ворот и дверей):
где k – показатель степени: для наружных стен, покрытий k=1; для ворот, дверей и открытых проемов в здании k=1/2.
Св – удельная массовая теплоемкость воздуха, равная 1005 Дж/(кг*оК);
– общее количество воздуха,
поступающего путем
Расчеты занесены в таблицу 2.2, приложение 2.
2.3. Расчет бытовых теплопоступлений.
Расчет сводится к заполнению таблицы 2.3.
Расчет ведется для жилых помещений и кухонь.
В жилых помещениях и кухнях теплопотери на нагревание инфильтрующего воздуха, поступающего вследствие естественной вытяжки, не компенсируемой подогретым приточным воздухом, дополнительно определяют по формуле:
где Fп – площадь пола, [м2];
Бытовые тепловыделения в жилых помещениях и кухнях вычисляем по формуле:
где q1 = 17 Вт/м2 – теплопоступления на 1 м2 площади пола.
Расчет мощности отопительной установки сводится к заполнению таблицы 2.4.
Расчет ведется для каждого этажа здания, начиная с 1-го этажа и заканчивая 2-ым этажом. Столбцы заполоняются, используя значения, полученные в таблицах 2.1, 2.2 и 2.3.
Мощность отопительной установки помещения определяется из уравнения теплового баланса, записанного в виде:
а) для жилых помещений и кухонь:
б) для нежилых помещений:
где ΣQогр – теплопотери через ограждающие конструкции помещения, [Вт];
Qи или Qв – большая из теплопотерь на нагревание инфильтрующего или вентиляционного воздуха, [Вт];
Qи – теплопотери на нагревание инфильтрующего воздуха в помещении, [Вт].
Таблица №2.4 | |||||
Мощность отопительной установки помещений 1 -го этажа | |||||
Помещения |
SQогр, |
QИ или В, |
QБЫТ, |
QОТ, | |
№ |
Наименование |
Вт |
Вт |
Вт |
Вт |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
1 |
Бойлерная |
704 |
142 |
0 |
846 |
2 |
Кухня |
381 |
405 |
138 |
648 |
3 |
Тамбур |
892 |
974 |
0 |
1865 |
4 |
Столовая |
874 |
836 |
273 |
1437 |
5 |
Гостевая |
824 |
566 |
178 |
1212 |
6 |
Сан.узел |
123 |
4 |
0 |
127 |
7 |
Прихожая |
140 |
3 |
0 |
143 |
8 |
Гостиная |
916 |
868 |
273 |
1510 |
7788 | |||||
Мощность отопительной установки помещений 2 -го этажа | |||||
Помещения |
SQогр, |
QИ или В, |
QБЫТ, |
QОТ, | |
№ |
Наименование |
Вт |
Вт |
Вт |
Вт |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
9 |
Спальня |
776 |
673 |
212 |
1237 |
10 |
Ванная |
411 |
87 |
0 |
497 |
11 |
Спальня |
865 |
673 |
212 |
1326 |
12 |
Спальня |
776 |
673 |
673 |
776 |
13 |
Холл |
384 |
702 |
239 |
847 |
14 |
Спальня |
865 |
673 |
212 |
1326 |
6009 | |||||
Σ |
13797 |
Проектируется система отопления для 2-х этажного жилого дома в г. Чебоксары. Система отопления вертикальная, с верхней разводкой, однотрубная, тупиковая. Теплоноситель — вода, со следующими параметрами: температура воды в подающей магистрали городской тепловой сети (Т1) 115°С, обратной (Т2) — 70°С, в подающей магистрали системы отопления здания (Т11) 95°С, обратной (Т12) — 70°С. Присоединение системы водяного отопления к городской теплосети осуществляется по зависимой схеме со смешиванием воды с помощью водоструйного элеватора.
Отопительные приборы
На стояках, для удаления теплоносителя в подвале установлены краны пробковые проходные конусные сальниковые. Для отключения отдельно каждого циркуляционного кольца и полностью фасада установлены краны проходные шаровые стальные марки 11б27п1.
Подающая магистраль проложена в подвале на расстоянии 0,5 м от наружных стен для удобства обслуживания и ремонта. Подающие магистральные трубопроводы и стояки в пределах не отапливаемого подвала, а также главный стояк изолируются минеральной ватой URSA RS1.
В ходе гидравлического расчета определяются диаметры магистральных трубопроводов и стояков. Расчет ведется методом удельных характеристик. Основное расчетное кольцо проходит через стояк 5. Метод характеристик: расчет основан на определении характеристик гидравлического сопротивления и проводимости. Потери давлений на отдельных расчетных участках определяется в виде суммы
- потери на трение;
- потери в местных
l - коэффициент гидравлического трения;
- скоростное давление;
x - коэффициент местного сопротивления;