Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Расчёт отопительной нагрузки помещений жилого пятиэтажного здания в климатических условиях г. Красноярск

КурсоваяПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Высота стен первого этажа при наличии пола, расположенного непосредственно на грунте, — от уровня чистого пола первого этажа до уровня чистого пола второго этажа; при наличии неотапливаемого подвала или подполья — от уровня нижней поверхности конструкции пола первого этажа до уровня чистого пола второго этажа; Гидравлический расчет магистральных участков трубопровода При условии, что потери… Читать ещё >

Расчёт отопительной нагрузки помещений жилого пятиэтажного здания в климатических условиях г. Красноярск (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание Введение

1. Исходные данные

1.1 Техническая характеристика здания

1.2 Конструкция наружных ограждений

1.3 Характеристика климатического района

1.4 Расчётные параметры внутреннего воздуха

1.5 Характеристика ограждающих конструкций

2. Определение отопительной нагрузки помещения

2.1 Определение теплопотерь через ограждающие конструкции

2.2 Расчёт отопительной нагрузки помещений

3. Тепловой расчет отопительных приборов

4. Гидравлический расчет трубопровода

4.1 Определение расчетного циркуляционного давления в системе отопления

4.2 Гидравлический расчет стояков

4.3 Гидравлический расчет магистральных участков трубопровода

5. Подбор оборудования теплового ввода

6. Спецификация оборудования и материалов Библиографический список Введение В курсовом проекте выполнен расчёт отопительной нагрузки помещений жилого 5-ти этажного здания в климатических условиях г. Красноярск.

Техническая характеристика здания его план и разрез приведены СК 1−6-89 с. 33.

Система отопления водяная, однотрубная, с верхней разводкой подающей магистрали, тупиковая. Температура носителя 105−70?С.

В качестве отопительных приборов приняты чугунные секционные радиаторы типа МС 140−108.

Курсовой проект выполнен в соответствии с справочной нормативной литературой и соответствует техническим условиям на монтаж и эксплуатацию.

здание отопительный трубопровод тепловой

1. Исходные данные

1.1 Техническая характеристика здания Строительный объём здания = 37 808 м3

Площадь застройки = 3100 м2

Жилая площадь = 1435 м2

Общая площадь =2224 м2

Здание жилое 5-ти этажное, имеет чердак и подполье.

1.2 Конструкция наружных ограждений Наружные стены — трёхслойные панели с эффективным утеплителем.

Наружная отделка наружных стен — фактурный слой декоративного бетона.

Внутренняя отделка — оклейка обоями, масляная окраска панелей.

Перекрытия — сборные железобетонные плоские панели горизонтального формования толщиной 160 мм.

Утеплитель чердачного перекрытия — минеральная вата.

Полы — линолеум, керамическая плитка.

Окна и балконные двери — с тройным остеклением.

Наружные двери — остекленные.

Внутренние двери — остекленные.

Перегородки — сборные железобетонные толщиной 80 мм.

Кровля — бетонная плита с мягкой кровлей.

1.3 Характеристика климатического района Город — Красноярск Влажностная зона — сухая Режим эксплуатации — нормальный Коэффициент обеспеченности — 0,92

Средняя температура наиболее холодной пятиднёвки — -40?С Средняя температура наиболее холодных суток — -44?С Абсолютная минимальная температура — -53?С Средняя температура отопительного периода — -7,2?С Продолжительность отопительного периода — 235 суток.

Средние значение среднемесячных температур зимнего периода — -12,9?С Средняя за зимний период упругость водяного пара — 1,86 гПа Максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь — 6,2 м/с Минимальная из средних скоростей ветра по румбам за июль — 0 м/с Удельная энтальпия — -40,2кДж/кг Скорость ветра — 1 м/с Расчетная географическая широта — 56? С. Ш Бараметрическое давление — 970 гПа

1.4 Расчётные параметры внутреннего воздуха В соответствии с нормативными требованиями для жилых зданий температура в помещениях принята следующая:

в жилых комнатах — 21? С, в угловых жилых комнатах-23?С в кухнях — 19? С, в угловых кухнях-21?С в лестничных клетках — 16? С в раздельных сан. узлах — 18? С в совмещённых сан. узлах — 25? С в ванных комнатах — 25? С относительная влажность воздуха — 40−60%.

1.5 Характеристика ограждающих конструкций Наружные стены:

— керамзитобетон д = 0,3 м

— пенополистирол д = 0,13 м

— керамзитобетон д = 0,05 м Толщина наружной стены д = 0,48 м Коэффициент теплопередачи Кн. с = 0,27 Вт/(м2?С) Чердачное перекрытие:

— бетонная стена д = 0,16 м

— минеральная вата д = 0,2 м

— шлаковая засыпка д = 0,1 м Толщина чердачного перекрытия д = 0,46 м Коэффициент теплопередачи Кч. п = 0,20 Вт/(м2?С) Полы:

Линолеумный пол:

— линолеум д = 0,005 м

— цементно-песчаный раствор д = 0,03 м

— минеральная вата д = 0,24 м

— бетонная плита д = 0,16 м Толщина линолеумного пола д = 0,43 м Коэффициент теплопередачи Кл. п = 0,20 Вт/(м2?С) Плиточный пол:

— керамическая плитка д = 0,01 м

— цементно-песчаный раствор д = 0,03 м

— минеральная вата д = 0,24 м

— бетонная плита д = 0,16 м Толщина плиточного пола д = 0,44 м Коэффициент теплопередачи Кп. п = 0,20 Вт/(м2?С) Бетонный пол:

— цементно-песчаный раствор д = 0,03 м

— бетонная плита д = 0,16 м Толщина бетонного пола д = 0,19 м Коэффициент теплопередачи Кб. п =2,38 Вт/(м2?С) Окна и балконные двери:

Двойное остекление с твердым селективным покрытием в раздельно — спаренных переплетах.

Коэффициент теплопередачи Кок =1,54 Вт/(м2?С) К = Кок — Кн. с К =1,54 — 0,27 = 1,27 Вт/(м2?С) Фактическое сопротивление воздухопроницанию Rиф = 0,9 м2· ч·Па/кг Лестничная клетка:

Наружные двери деревянные двойные Коэффициент теплопередачи Кн. д =2,32 Вт/(м2?С) К = Кн. д — Кн. с К =2,32 — 0,27 = 2,05 Вт/(м2?С) Добавка на входные наружные двери

0,27ЧН = 0,34Ч19,6 = 6,7

Расчет потерь теплоты через пол лестничной клетки, расположенной по грунту, рассчитывают по зонам шириной 2 м. расположенным параллельно к наружным стенам здания.

Если нет наружных стен, то расчёт ведём по зонам пола.

В данном проекте есть наружные стены делить зоны начинаем от уровня земли, а затем пол.

1 зона стены:

Фактическое сопротивление воздухопроницанию

(1.1)

Rн.с.1з = 2,1+0,37+3,17+0,06 = 2,1+3,6=5,7 м2· ч·Па/кг Коэффициент теплопередачи

(1.2)

Вт/(м2?С)

1 зона пола:

Фактическое сопротивление воздухопроницанию первой зоны пола по формуле (1.1).

R1з.п = 2,1+0,2+0,04 = 2,34 м2· ч·Па/кг Коэффициент теплопередачи по формуле (1.2)

Вт/(м2?С)

2 зона пола:

Фактическое сопротивление воздухопроницанию

(1.3)

R2з.п = 4,3+0,2+0,04 = 4,54 м2· ч·Па/кг Коэффициент теплопередачи по формуле (1.2)

Вт/(м2· ?С)

3 зона пола:

Фактическое сопротивление воздухопроницанию

(1.4)

R3з.п = 8,6+0,2+0,04= 8,84 м2· ч·Па/кг Коэффициент теплопередачи по формуле (1.2)

Вт/(м2· ?С)

4зона пола:

Фактическое сопротивление воздухопроницанию

(1.5)

R4з.п = 14,2+0,2+0,04= 14,44 м2· ч·Па/кг Коэффициент теплопередачи по формуле (1.2)

Вт/(м2· ?С)

2. Определение отопительной нагрузки помещения

2.1 Определение теплопотерь через ограждающие конструкции Потери тепловой энергии определяют через все ограждения, которые граничат с наружным воздухом (стены, окна, покрытия), с неотапливаемыми помещениями (чердачные перекрытия, перекрытия над неотапливаемыми подвалами, техподпольями), а также с помещениями, имеющими температуру на 3оС и ниже, чем в рассчитываемом помещении.

Через каждый вид ограждения теплопотери рассчитываются по формуле:

Q=k· F·(tв-tн)·n·p (2.1)

где F — расчетная площадь ограждения, м2;

tн — температура наружного воздуха для расчета отопления, равная температуре по параметрам Б, оС;

n — коэффициент, учитывающий зависимость положения ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху;

n = 1 — для наружных стен, дверей, окон;

n = 0,6 — для пола первого этажа;

n = 0,9 — для потолка верхнего этажа.

p — множитель, учитывающий дополнительные теплопотери, определяемый из выражения:

p=1+?в (2.2)

где ?в — сумма дополнительных потерь через ограждения, принимаемая в долях от основных теплопотерь.

Расчетную площадь ограждения конструкции F, м2, определяют с точностью до 0,1 м2 по правилам обмера линейных размеров ограждения в плане и разрезе здания.

Линейные размеры ограждения определяют следующим образом:

а) площадь окон, дверей и фонарей — по наименьшим размерам строительных проемов в свету;

б) площадь полов и потолков — по размерам между осями внутренних стен или от внутренней поверхности наружных стен до оси внутренних стен;

в) высота стен первого этажа при наличии пола, расположенного непосредственно на грунте, — от уровня чистого пола первого этажа до уровня чистого пола второго этажа; при наличии неотапливаемого подвала или подполья — от уровня нижней поверхности конструкции пола первого этажа до уровня чистого пола второго этажа;

г) высота стен промежуточного этажа — между уровнями чистых полов данного и вышележащего этажей;

д) высота стен верхнего этажа — от уровня чистого пола верхнего этажа до верха утепляющего слоя чердачного перекрытия или от уровня чистого пола до линии пересечения внутренней поверхности наружной стены с верхней плоскостью бесчердачного покрытия;

е) длина наружных стен неугловых помещений — между осями внутренних стен, а угловых помещений — от угла до оси внутренних стен;

ж) длина внутренних стен — от внутренней поверхности наружных стен до оси внутренней стены или между осями внутренних стен.

Добавочные теплопотери? в через ограждающие конструкции помещения любого назначения принимают в долях от основных теплопотерь:

а) для наружных вертикальных наклонных (вертикальная проекция) стен, дверей и окон, обращенных на север ©, восток (В), северо-восток (СВ) и северо-запад (СЗ), — в размере 0,1, на юго-восток (ЮВ) и запад (З) — в размере 0,05, на юг (Ю) и юго-запад (ЮЗ) — 0;

б) в угловых помещенияхв жилых зданиях tв повышается на 2? С по сравнению с рядовыми помещениями;

в угловых помещениях — по 0,05 на каждую стену, дверь и окно, если одно из ограждений обращено на север, восток, северо-восток и северо-запад 0,1 — в других случаях.

в) для наружных дверей, не оборудованных воздушными или воздушно-тепловыми завесами, при высоте здания H, м (от уровня земли до верха карниза, центра вытяжных отверстий фонаря или шахты), в размере:

0.2 Hдля тройных дверей с двумя тамбурами между ними,

0,27 Hдля двойных дверей с тамбуром между ними, Ю

0.34 Hдля двойных дверей без тамбура,

0.22 Hдля одинарных дверей;

г) для наружных ворот, не оборудованных воздушными или воздушно-тепловыми завесами, — в размере 3 при отсутствии тамбура и в размере 1 при наличии тамбура у ворот;

д) через необогреваемые полы первого этажа над холодными подпольями зданий в местностях с расчетной температурой наружного воздуха минус 40оС и ниже (параметры Б) — в размере 0.05.

Коэффициент учета положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху n принимают по таблице 2.3.

Теплопотери через внутренние ограждающие конструкции помещений можно не учитывать, если разность температур в этих помещениях равна 3оС и меньше.

Расчет тепловой нагрузки представляется в табличной форме (таблица 2.1).

Площадь окон не вычитают из площади стены, а при определении теплопотерь через окна из коэффициента теплопередачи окна вычитают коэффициент теплопередачи наружной стены, т. е. в таблице записывают (kок-kн.с.).

Расчет теплопотерь помещения сведён в таблицу 2.1.

Таблица 2.1. Расчет теплопотерь через ограждения

Номер помещения

Наименование помещения и температура воздуха

Характеристики ограждения

Расчётная разность температур

Основные теплопотери, Вт

добавки

Коэффициент учёта добавок

Общие теплопотери

Обозначение

Ориентация по сторонам света

Количество и линейные размеры, м.

Поверхность ограждения, м2

Коэффициент теплопередачи, К

На ориентацию по сторонам света

На входные наружные двери

На на необогреваемые полы

Ограждения

Q ограждения

1 этаж

Жилая комната, 23? С

НС

з

6,65Ч3,43

22,8

0,27

338,0

0,05

;

;

1,05

НС

c

3,35Ч3,43

11,5

0,27

196,0

0,1

;

;

1,1

До

С

1,5Ч1,2

1,8

1,27

144,0

0,1

;

;

1,1

Пл

;

6,2Ч2,9

17,1

0,2

37,8

129,1

;

;

0,05

1,05

102 104 109 107

Жилая комната, 21? С

НС

С

4,2Ч3,43

14,4

0,27

237,3

0,1

;

1,1

До

С

1,5Ч1,2

1,8

1,27

139,4

0,1

;

1,1

БД

С

1,2Ч1,9

2,3

0,27

37,6

0,1

;

1,1

ПЛ

;

6,2Ч4,2

26,9

0,2

36,6

196,8

;

;

0,05

1,05

103 105 106 108

Жилая комната, 21? С

НС

С

3Ч3,43

10,3

0,27

169,5

0,1

;

;

1,1

До

С

1,5Ч1,2

1,8

1,27

139,4

0,1

;

;

1,1

Пл

;

6,2Ч3

18,6

0,2

36,6

136,2

;

;

0,05

1,05

Жилая комната, 23? С

НС

С

6,65Ч3,43

22,8

0,27

388,0

0,1

;

;

1,1

НС

В

3,35Ч3,43

11,5

0,27

195,5

0,1

;

;

1,1

До

С

1,5Ч1,2

1,8

1,27

144,0

0,1

;

;

1,1

Пл

;

6,2Ч2,9

17,1

0,2

37,8

129,1

;

;

0,05

1,05

Кухня 21? С

НС

В

3,35Ч3,43

11,5

0,27

189,2

0,1

;

;

1,1

НС

Ю

5,45Ч3,43

18,7

0,27

307,9

;

;

ДО

Ю

1,5Ч1,2

1,8

1,27

139,4

;

;

Пл

;

2,9Ч5

14,5

0,2

36,6

106,1

0,05

1,05

112 115 118 121

Жилая комната, 23? С

НС

Ю

4,55Ч3,43

14,4

0,27

237,2

;

БД

Ю

1,2Ч1,9

2,3

0,27

37,9

;

ДО

Ю

1,5Ч1,2

1,8

1,27

139,4

;

Пл

;

6,2Ч4,1

26,24

0,2

37,8

192,1

;

;

0,05

1,05

118*

Жилая комната 23? С

НС

В

1,2Ч3,43

4,2

0,27

0,1

;

;

1,1

121*

Жилая комната 23? С

НС

З

1,2Ч3,43

4,2

0,27

0,05

;

;

1,05

113 114 119 120

Кухня 19? С

НС

Ю

3Ч3,43

10,3

0,27

163,9

;

;

До

Ю

1,5Ч1,2

1,8

1,27

134,9

;

;

Пл

;

6,2Ч3

18,6

0,2

35,4

131,7

;

;

0,05

1,05

116 117

Кухня 19? С

НС

Ю

3Ч3,43

10,3

0,27

163,9

;

До

Ю

1,5Ч1,2

1,8

1,27

134,9

;

Пл

;

5Ч3

15,0

0,2

35,4

106,2

;

;

0,05

1,05

Кухня 21? С

НС

Ю

3,35Ч3,43

11,5

0,27

189,2

;

;

НС

З

5,45Ч3,43

18,7

0,27

307,9

0,05

;

;

1,05

До

Ю

1,5Ч1,2

1,8

1,27

139,4

;

;

Пл

;

5Ч2,9

14,5

0,2

36,6

106,1

;

;

0,05

1,05

третий этаж

Номер помещения

Наименование помещения и температура воздуха

Характеристики ограждения

Расчётная разность температур

Основные теплопотери, Вт

добавки

Коэффициент учёта добавок

Общие теплопотери

Обозначение

Ориентация по сторонам света

Количество и линейные размеры, м.

Поверхность ограждения, м2

Коэффициент теплопередачи, К

На ориентацию по сторонам света

На входные наружные двери

На на необогреваемые полы

Ограждения

Q ограждения

Жилая комната, 23? С

НС

С

6,65Ч3

20,0

0,27

339,3

0,1

;

;

1,1

НС

З

3,35Ч3

10,1

0,27

171,0

0,05

;

;

1,05

До

С

1,5Ч1,2

1,8

1,27

144,0

0,1

;

;

1,1

302 304 307 309

Жилая комната, 21? С

НС

С

4,2Ч3

12,6

0,27

207,5

0,1

;

1,1

ДО

С

1,5Ч1,2

1,8

1,27

139,4

0,1

;

1,1

БД

С

1,2Ч1,9

2,3

0,27

37,6

0,1

;

1,1

303 305 306 308

Жилая комната, 21? С

НС

С

3Ч3

9,0

0,27

148,2

0,1

;

;

1,1

До

С

1,5Ч1,2

1,8

1,27

139,4

0,1

;

;

1,1

Пл

;

6,2Ч3

18,6

0,2

37,8

140,6

;

;

Кухня 23? С

НС

С

6,65Ч3

20,0

0,27

339,3

0,1

;

;

1,1

НС

В

3,35Ч3

10,1

0,27

171,0

0,1

;

;

1,1

До

С

1,5Ч1,2

1,8

1,27

144,0

0,1

;

;

1,1

Кухня 21? С

НС НС

В Ю

3,35Ч3

5,45Ч3

10,1

16,4

0,27

0,27

165,5

269,3

0,1

;

;

;

;

1,1

ДО

Ю

1,5Ч1,2

1,8

1,27

139,4

;

;

312 315 318 321

Кухня 23? С

НС

Ю

4,55Ч3

14,4

0,27

237,2

;

БД

Ю

1,2Ч1,9

2,3

0,27

37,9

;

ДО

Ю

1,5Ч1,2

1,8

1,27

139,4

;

321*

НС

З

1,2*3

3,6

0,27

0,05

1,05

318*

НС

В

1,2*3

3,6

0,27

0,1

1,1

313 314 319 320

Кухня 19? С

НС

Ю

3Ч3

9,0

0,27

143,4

;

;

До

Ю

1,5Ч1,2

1,8

1,27

134,9

;

;

316 317

Кухня 19? С

НС

Ю

3Ч3

9,0

0,27

143,4

;

До

Ю

1,5Ч1,2

1,8

1,27

134,9

;

Кухня 21? С

НС

Ю

3,35Ч3

10,1

0,27

165,5

;

;

НС

З

5,45Ч3

16,4

0,27

269,3

0,05

;

;

1,05

До

Ю

1,5Ч1,2

1,8

1,27

139,4

;

;

Пятый этаж

Жилая комната, 23? С

НС

С

6,65Ч3,3

21,9

0,27

0,1

;

;

1,1

НС

З

3,35Ч3,3

11,1

0,27

0,05

;

;

1,05

До

С

1,5Ч1,2

1,8

1,27

144,0

0,1

;

;

1,1

ПТ

;

6,2Ч2,9

17,1

0,2

56,7

193,7

;

;

;

502 504 507 509

Жилая комната, 21? С

НС

С

4,2Ч3,3

13,7

0,27

0,1

;

1,1

ДО

С

1,5Ч1,2

1,8

1,27

139,4

0,1

;

1,1

БД

С

1,2Ч1,9

2,3

0,27

37,6

0,1

;

1,1

ПТ

;

6,2Ч4,2

26,9

0,2

54,9

295,1

;

;

503 505 506 508

Жилая комната, 21? С

НС

С

3Ч3,3

9,9

0,27

0,1

;

;

1,1

До

С

1,5Ч1,2

1,8

1,27

139,4

0,1

;

;

1,1

ПТ

;

6,2Ч3

18,6

0,2

54,9

204,2

;

;

;

Жилая комната, 23? С

НС

С

6,65Ч3,3

21,9

0,27

0,1

;

;

1,1

НС

В

3,35Ч3,3

11,1

0,27

0,1

;

;

1,1

До

С

1,5Ч1,2

1,8

1,27

144,0

0,1

;

;

1,1

ПТ

;

6,2Ч2,9

17,1

0,2

56,7

193,7

;

;

;

Кухня 21? С

НС

В

3,35Ч3,3

11,1

0,27

0,1

;

;

1,1

НС

Ю

5,45Ч3,3

0,27

;

;

ДО

Ю

1,5Ч1,2

1,8

1,27

139,4

;

;

ПТ

;

2,9Ч5

14,5

0,2

54,9

159,2

;

512 515 518 521

Жилая комната, 23? С

НС

Ю

4,55Ч3,3

0,27

;

БД

Ю

1,2Ч1,9

2,3

0,27

;

ДО

Ю

1,5Ч1,2

1,8

1,27

;

ПТ

;

6,2Ч4,1

26,24

0,2

54,9

;

;

1,05

518*

НС

В

1,2*3,3

0,27

0,1

1,1

521*

НС

З

1,2*3,3

0,27

0,05

1,05

513 514 519 520

Кухня 19? С

НС

Ю

3Ч3,3

9,9

0,27

;

;

До

Ю

1,5Ч1,2

1,8

1,27

134,9

;

;

ПТ

;

6,2Ч3

18,6

0,2

53,1

197,5

;

;

;

516 517

Кухня 19? С

НС

Ю

3Ч3,3

9,9

0,27

;

До

Ю

1,5Ч1,2

1,8

1,27

134,9

;

ПТ

;

5Ч3

15,0

0,2

53,1

159,3

;

;

;

Кухня 21? С

НС

Ю

3,35Ч3,3

11.1

0,27

;

;

НС

З

5,45Ч3,3

17.9

0,27

0,05

;

;

1,05

До

Ю

1,5Ч1,2

1,8

1,27

139,4

;

;

ПТ

;

5Ч2,9

14,5

0,2

54,9

159,2

;

;

;

Лестничная клетка

Номер помещения

Наименование помещения и температура воздуха

Характеристики ограждения

Расчётная разность температур

Основные теплопотери, Вт

добавки

Общие теплопотери

Обозначение

Ориентация по сторонам света

Количество и линейные размеры, м.

Поверхность ограждения, м2

Коэффициент теплопередачи, К

На ориентацию по сторонам света

На входные наружные двери

На необогреваемые полы и необогреваемый чердак

Коэффициент учёта добавок

Ограждения

Q ограждения

А Б

Лестничная клетка 16? С

НС

С

16,3Ч3,0

48,9

0,27

739,4

0,1

;

1,1

ДО

С

1,5Ч1,2Ч4

7,2

1,27

512,1

0,1

;

;

1,1

НД

С

1,5Ч1,2

1,8

2,05

206,6

0,1

6,7

;

7,8

НС1.З

С

1,5Ч3

4,5

0,18

45,4

0,1

;

;

1,1

ПЛ1.З

;

0,65Ч3

1,95

0,43

47,0

;

;

0,05

1,05

ПЛ2.З

;

2Ч3

0,22

73,9

;

;

0,05

1,05

ПЛ3.З

;

2Ч3

0,11

37,0

;

;

0,05

1,05

ПЛ4.З

;

2Ч3

0,07

23,5

;

;

0,05

1,05

ПТ

;

6,65Ч3

19,95

0,2

50,4

201,1

;

;

2.2 Расчёт отопительной нагрузки помещений Отопительную нагрузку помещений жилых и ряда общественных зданий Qот, Вт, рассчитывают по формуле:

Qот = Qогр + Qинф — Qбыт (2.3)

где Qогр-суммарные теплопотери ограждающих конструкций помещения, Вт;

Qинф-количество теплоты, потребное для нагрева инфильтрующего воздуха, Вт;

Qбыт-бытовые тепловыделения, Вт.

Расход теплоты Qинф Вт, на нагревание инфильтрующегося воздуха в помещениях жилых и общественных зданий при естественной вытяжной вентиляции, не компенсируемого подогретым приточным воздухом, равен:

Qинф = 0,28· Ln · p·c·(tв-tн)·k (2.4)

где Ln — расход удаляемого воздуха, м3/ч, не компенсируемый подогретым приточным воздухом; для жилых зданий — удельный нормативный расход 3 м3/ч на 1 м2 жилых помещений;

р — плотность воздуха в помещении, кг/м3.

При расчёте отопительной нагрузки учитывают тепловой поток, регулярно поступающий в помещения комнат и кухонь жилых домов от электроприборов, освещения, людей (бытовые тепловыделения — Qбыт), который принимают в количестве не менее 10 Вт на 1 м² площади пола:

Qбыт? 10Fпл (2.5)

Для жилых комнат и кухонь отопительную нагрузку находим по формуле (2.3)

Для нежилых помещений (коридоров, лестничных клеток, кладовых и т. п.):

Qот = Qогр + Qинф (2.6)

Расчёт отопительной нагрузки сведён в таблицу 2.2.

Таблица 2.2-Расчёт отопительной нагрузки помещений.

Номер помещения, его назначение

Суммарные теплопотери

Расход теплоты на нагревение воз;

Бытовые тепловыделения

Отопительная

через ограждаю;

духа, компенсирую;

нагрузка

щие конструк;

щего расход вытяжного воздуха

Qбыт, Вт

ции помещения

Qинф, Вт

Qот, Вт

Qогр, Вт

Жил. комната

102, 104, 109, 107

Жил. Комната

103, 105, 106,108

Жил. комната

Жил. комната

Кухня

112,115, 118, 121

Жил. комната

113,114, 119, 120

Кухня

116, 117

Кухня

Кухня

Первый этаж

Итого

Жил. комната

302, 304, 307, 309

Жил. комната

305, 306, 308, 303

Жил. комната

Жил. комната

Кухня

312,315, 318, 321

Жил. комната

313,314, 319, 320

Кухня

316, 317

Кухня

Кухня

Третий этаж

Итого

Жил. комната

502, 504, 507, 509

Жил. комната

505, 506, 508, 503

Жил. комната

Жил. комната

Кухня

512, 515, 518, 521

Жил. комната

513, 514, 519, 520

Кухня

516, 517

Кухня

Кухня

Пятый этаж

Итого

А, Б

Лест. клетка

Лест. клетка

Итого

Суммарное количество теплоты для отопления здания равно:

?Qот = ?Qот, 1эт + 3Ч? Qот, 3эт + ?Qот, 5эт + 2Ч? Qот, л. к (2.7)

?Qот = 20 830+3Ч17 150+22150+2Ч4010 = 102 450 Вт Удельная отопительная характеристика здания равна:

q0 = (2.8)

где Vн — отапливаемый объём здания по наружному обмеру, а — поправочный коэффициент учитывающий климатические условия

(2.9)

Vн = 15,1 Ч 538,4 = 8130 м3

Удельную отопительную характеристику здания находим по формуле (2.8)

=0,21 Вт (м3· ?С) Полученная величина q0=0,21 Вт (м3· ?С) входит в диапазон нормированных значений.

3. Тепловой расчет отопительных приборов Тепловой расчет выполнен с учетом теплоотдачи трубопроводов проложенных помещениях.

Последовательность теплового расчета отопительных приборов:

Температура воды, поступающая в первый по ходу движения воды прибор стояка однотрубной системы определяется по формуле:

tг= tг (расч)-? tм (3.1)

где tг (расч) — температура воды в подающей магистрали на вводе, ?С;

?tм — понижение температуры воды в подающей магистрали до расчетного стояка, ?С, принимается в соответствии с рекомендациями на с. 45.

Для однотрубной системы определяют температуру воды, поступающей в прибор каждого этажа:

(3.2)

где Qст — тепловая нагрузка, Вт, всех приборов стояка;

— тепловая нагрузка, Вт, приборов выше расчетного по ходу движения воды.

Рассчитывают среднюю температуру теплоносителя в приборе:

(3.3)

Вычисляют температурный напор прибора:

?tср=tср.т — tв (3.4)

Для однотрубной системы отопления определяют расход воды в стояке Gст и фактический расход воды в отопительном приборе Gпр по формулам:

(3.5)

где в1 — поправочный коэффициент, зависящий от вида прибора, определяемый по таблице 9.4 [5];

в2 — коэффициент, учитывающий способ установки прибора, определяемый по таблице 9.5.

Gпр= бЧGст (3.6)

где б — коэффициент затекания воды в прибор, определяемый по таблице 9.3.

Вычисляют тепловую нагрузку прибора, Вт:

Qпр = Qот — 0,9ЧQтр — 60 (3.7)

где Qтр — теплоотдача открыто проложенных в помещении труб;

Qтр = qвЧlв + qгЧlг (3.8)

где qв, qг — теплоотдача 1 м открыто проложенных вертикальных и горизонтальных труб, определяемая по таблице II.22 [5];

lв, lг — длина вертикальных и горизонтальных труб в помещении.

Тепловой поток прибора не должен уменьшаться более чем на 5% (при Qпр?1200 Вт) или на 60 Вт (Qпр > 1200 Вт) по сравнению с Qтр.

Находят требуемый номинальный тепловой поток прибора, по нему выбирают прибор по таблице Х.I.

Qн.т = (3.9)

где цк — комплексный коэффициент приведения Qн. т к расчетным условиям

(3.10)

где b — коэффициент учета атмосферного давления, определяемый по таблице 9.1 [5];

ш — коэффициент учета направления движения воды, если сверху — вниз, то ш=1, если снизу — верх, то по таблице 9. II [5];

n, р, с — экспериментальные числовые показатели, находятся по таблице 9.2.

По величине Qн. т по таблице Х. I подбирают типоразмер прибора и выписывают его характеристику и фактическое значение Qн.у.

Расчет сводят в таблицу 3.1

Для расчета разбиваем все стояки на группы:

Группа I: стояки 1;

Группа II: стояки 2, 5, 8, 11;

Группа III: стояки 3, 6, 7, 10;

Группа IV: стояки 12; Группа V: стояки 13; Группа VI: стояки 14,17,20,23;

Группа VII: стояки 15, 16, 21, 22;

Группа VIII: стояки 18, 19; Группа IX: стояк 24; Группа X: лестничная клетка стояки 4, 9.

Таблица 3.1 — Тепловой расчет приборов

Номер стояка

Номер помещения

Отопит. нагрузка Qот, Вт

Температура воды, поступающей в прибор, tг, n

Средняя температура теплоносителя в приборе tср. т

Температурный напор? tср,?С

Теплоотдача открыто проложенных труб Qтр, Вт

Тепловая нагрузка прибора Qпр, Вт

цк

Требуемый номин. Тепловой поток прибора Qн. т, Вт

Фактич. номин. условн. тепловой поток Qн. у, Вт

Количество секций

103,2

95,1

89,3

83,4

77,5

99,6

92,7

86,8

80,9

74,2

80,6

73,7

67,8

61,9

55,2

1,14

1,02

0,91

0,81

0,65

Qст = 2930 Вт Gст = 81 кг/ч Gпр = 27 кг/ч

102,7

95,0

89,0

83,1

77,1

99,4

92,5

86,6

80,6

74,1

78,4

71,5

65,6

59,3

53,1

1,11

0,98

0,87

0,77

0,66

Qст = 3450 Вт Gст = 97 кг/ч Gпр = 32 кг/ч

103,4

95,4

89,5

83,5

77,5

99,9

92,9

87,0

81,0

74,3

80,9

73,9

68,0

62,0

55,3

1,16

1,03

0,92

0,82

0,71

Qст = 4200 Вт Gст = 115 кг/ч Gпр = 38 кг/ч

103,3

95,2

89,3

83,3

77,4

99,8

92,8

86,8

80,6

74,2

78,8

71,8

65,8

59,9

53,2

1,12

0,99

0,86

0,78

0,67

Qст = 4750 Вт Gст = 130 кг/ч Gпр = 43 кг/ч

102,5

95,2

89,2

83,2

77,2

99,4

92,7

86,7

80,7

74,1

78,4

71,7

65,7

59,7

53,1

1,11

0,99

0,88

0,78

0,67

102,5

95,2

89,2

83,2

77,2

99,4

92,7

86,7

80,7

74,1

78,4

71,7

65,7

59,7

53,1

1,11

0,99

0,88

0,78

0,67

102,5

95,2

89,2

83,2

77,2

99,4

92,7

86,7

80,7

74,1

78,4

71,7

65,7

59,7

53,1

1,11

0,99

0,88

0,78

0,67

102,5

95,2

89,2

83,2

77,2

99,4

92,7

86,7

80,7

74,1

78,4

71,7

65,7

59,7

53,1

1,11

0,99

0,88

0,78

0,67

Qст = 5350 Вт Gст = 150 кг/ч Gпр = 49,5 кг/ч

95,3

89,23

83,26

77,24

99,6

92,8

86,7

80,7

74,1

78,6

71,8

65,7

59,7

53,1

1,16

1,03

0,92

0,81

0,70

Qст = 8610 Вт Gст = 239 кг/ч Gпр = 79 кг/ч

А

2−3

1−2

103,1

87,1

71,1

0,97

Qст = 3960 Вт Gст = 109 кг/ч Gпр = 36 кг/ч

4. Гидравлический расчет трубопровода Для расчета выбираем главное циркуляционное кольцо. Оно включает в себя магистральные участки с 1 по 26 участки. Потери давления в наиболее удаленном расчетном стояке 10 определены методом характеристик сопротивления. Потери давления в магистральных участках с 1 по 26 рассчитаны методом удельных потерь давления на трение.

В результате гидравлического расчета главного циркуляционного кольца должно быть выполнено условие

?Рст+?(R•I+Z)1 =0,9•?Рр (4.1)

4.1 Определение расчетного циркуляционного давления в системе отопления Расчетное (располагаемое давление) для создания циркуляции воды определяется по формуле

?Рр = ?Рн + ?Ре (4.2)

где ?Рн — давление создаваемое циркуляционным насосом

?Рн =5000 Па

— естественное циркуляционное давление, определяемое по формуле:

?Рн = ?Ре, пр + ?Ре, тр (4.3)

где ?Ре, тр — естественное циркуляционное давление, возникающее в расчетном кольце системы вследствие охлаждения воды в трубах,

?Ре, тр = 300 Па;

?Ре, пр — естественное циркуляционное давление, возникающее в расчетном кольце системы вследствие охлаждения воды в отопительных приборах. Для вертикальных однотрубных систем:

(4.4)

где — среднее приращение плотности при понижении температуры на 1? С, принимается по таблице 10.4 [5];

в = 0,66

tг, tо — расчетная температура горячей и охлажденной воды, ?С;

Qст — отопительная нагрузка всех приборов стояка, Вт;

Qi — отопительная нагрузка прибора i-го этажа;

hi — вертикальное расстояние между центром охлаждения прибора iго этажа и центром нагрева, м;

?Qi•hi = Q1•h1 + Q2•h2 + Q3•h3 + Q4•h4 + Q5•h5 (4.5)

?Q•h = 1050•1,8 + 850•4,6 + 850•7,1 + 850•9,6 + 1150•12,1 = 33 910

Па

=1616 Па + 300 Па = 1916 Па.

?Рр = 5000 Па + 1916 Па = 6916 Па.

4.2 Гидравлический расчет стояков Расчетным стояком в главном циркуляционном кольце является стояк 10 с горизонтальным участком. Потери давления в стояке определяем по формуле:

?Рст10 = Sст10 • G2ст10 (4.6)

где: Gст10 — расход воды в стояке 10, кг/ч;

Sст10 — характеристика сопротивления стояка.

Sст10 = S1 + n•S2 (4.7)

где: S1 — характеристика сопротивления труб (горизонтальных участков и вертикальных участков труб);

n — число радиаторных узлов, (число этажей), n = 5;

S2 — характеристика сопротивления радиаторного узла.

(4.8)

где: А — удельное динамическое давление на участке, Па/(кг/ч)2, определяемый по таблице 10.7 [5];

— приведенный коэффициент гидравлического трения, определяемый по таблице 10.7 [5];

lтр — длина горизонтальных и вертикальных участков труб (без замыкающих участков);

— сумма коэффициентов местных сопротивлений, определяемый по таблице II.11.

(4.9)

где: — проводимость участка.

(4.10)

(4.11)

Расчет стояка сведен в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 — Гидравлический расчет стояков

№ стояка

Q, Вт

G, кг/ч

l, м

d, мм

l

А•104, Па/(кг/ч)2

S•104, Па/(кг/ч)2

Па

15,85

0,5

2,6

1,80

1,80

2,7

28,5

0,9

7,02

10,5

3,19

3,19

10,6

340+?Рд

20,85

0,5

2,6

1,8

1,8

2,7

37,53

0,9

7,02

10,5

3,19

3,19

10,6

394+?Рд

35,5

1,8

3,19

395+?Рд

4.3 Гидравлический расчет магистральных участков трубопровода При условии, что потери давления в стояках для устойчивой работы системы отопления составляют 50−70% от общих потерь давления, получаем, что общие потери давления в главном циркуляционном кольце через Ст10 равны: Па.

Для снижения расчетного циркуляционного давления до величины? р/р=1692 Па устанавливаем дроссельную шайбу на вводе.

Потери давления в дроссельной шайбе на вводе в здание равны:

?рд = ?рр — ?р/р (4.12)

?рд = 6916−1692 =5224 Па Диаметр диафрагмы равен:

(4.13) (4.14)

кг/ч

мм.

Для расчета магистральных участков трубопровода используют метод удельных потерь давления на трение.

На участке трубопровода потери давления равны:

(4.15)

где Rудельная потеря давления на 1 м трубы, Па/м.

(4.16)

Количество циркуляционной воды, кг/ч, на каждом участке определяют по формуле:

(4.17)

где Qi — тепловая нагрузка участка, Вт.

Найдем среднюю ориентировочную величину удельной потери давления на трение в трубопроводах расчетного циркуляционного кольца:

(4.18)

где kкоэффициент, учитывающий долю потери давления на местные сопротивления от общей величины расчетного давления, для систем отопления с искусственной циркуляцией k=0,35, для систем с естественной циркуляцией k=0,5;

??- общая длина последовательно соединенных участков расчетного кольца, м.

По значениям Rср и расходу теплоносителя на рассчитываемом участке G в пределах допустимых скоростей по таблицам найдем ближайший диаметр участка d, действительную величину потерь давления R и скорость воды н. Определим сумму коэффициентов местных сопротивлений на каждом участке ??? и потерю давления в местных сопротивлениях Z. Найдем величину общих потерь давления на участке (R?+Z).

Гидравлический расчет магистральных участков сведен в таблицу 4.2.

Таблица 4.2 — Гидравлический расчет магистральных участков

№ участка

Q, Вт

G, кг/ч

l, м

d, мм

м/с

R, Па/м

Rl, Па

Z, Па

Rl+z, Па

22,0

0,103

1,5

33,0

6,5

33,7

66,7

3,4

0,107

2,6

8,84

11,2

20,04

5,2

0,093

2,0

10,4

1,5

6,34

16,74

6,2

0,085

1,7

10,54

7,06

17,6

2,0

0,076

1,3

3,4

1,5

4,24

7,64

3,0

0,118

4,5

13,5

1,5

10,22

23,72

6,0

0,105

3,6

21,6

5,39

26,99

3,6

0,091

2,8

10,1

4,05

14,15

3,0

0,076

2,0

6,0

2,83

8,83

3,0

0,104

5,0

15,0

1,5

7,94

22,94

3,0

0,087

3,6

10,8

3,7

14,50

0,4

0,067

2,2

0,88

2,19

3,07

3,0

0,060

2,2

6,6

3,52

10,12

3,0

0,060

2,2

6,6

1,76

8,36

2,1

0,067

2,2

4,62

6,59

11,21

3,0

0,087

3,6

10,8

3,70

14,50

4,8

0,104

5,0

24,0

10,6

34,60

3,0

0,076

2,0

6,0

5,65

11,65

3,6

0,091

2,8

10,08

4,05

14,13

6,0

0,105

3,6

21,6

5,39

26,99

3,0

0,118

4,5

13,5

6,81

20,31

4,4

0,076

1,3

5,72

8,48

14,20

9,5

0,085

1,7

16,15

7,06

23,21

7,7

0,093

2,0

15,4

8,46

23,8

3,4

0,107

2,6

8,84

3,5

19,62

28,46

10,5

0,103

1,5

15,75

4,5

23,35

39,10

м Па

Циркуляционное кольцо через стояк 12

2,5

0,110

2,6

6,5

11,8

18,3

3,5

0,100

2,2

7,7

4,89

12,6

6,0

0,088

1,7

10,2

3,78

13,98

0,4

0,079

1,4

0,56

3,05

3,61

7,0

0,128

5,0

35,0

1,5

12,01

47,01

3,0

0,098

3,0

9,0

4,69

13,69

6,0

0,090

2,6

15,6

3,96

19,56

4,5

0,062

1,3

5,85

1,5

2,82

8,67

6,5

0,078

2,8

18,2

2,5

7,44

25,64

2,2

0,062

2,2

4,84

3,76

8,6

4,6

0,062

2,2

10,12

3,76

13,88

9,5

0,078

2,8

26,6

8,93

35,53

8,0

0,062

1,3

10,4

5,64

16,04

6,0

0,090

2,6

15,6

3,96

19,56

3,0

0,098

3,0

9,0

4,69

13,69

8,8

0,128

5,0

44,0

16,02

60,02

0,4

0,079

1,4

0,56

6,11

6,67

8,0

0,088

1,7

13,6

7,58

21,18

3,5

0,100

2,2

7,7

4,89

12,59

2,5

0,110

2,6

6,5

3,5

20,7

27,2

м Па

Для главного циркуляционного кольца средние удельные потери давления на участке равны:

Па Потери давления в главном циркуляционном кольце:

?рпот.г.ц.к = ?р10ст+?(R?+Z)1−26 (4.19)

?рпот.г.ц.к = 1000+524=1524 Па Запас давления в системе отопления:

(4.20)

Средние удельные потери давления на участке для циркуляционного кольца, проходящего через стояк 12:

?р10ст. + ?(R?+Z)2−25 = ?р12ст.+ ?(R?+Z)27−46

1000 + 418 = 1000 + ?(R?+Z)27−46

?(R?+Z)27−46 = 418

Па Производим увязку циркуляционного кольца, проходящего через стояк 12, с главным циркуляционным кольцом. Должно быть выполнено условие:

?р10ст. + ?(R?+Z)2−25 = ?р12ст.+ ?(R?+Z)27−46

1000 + 418 = 1000 + 398

Определяем невязку:

Невязка = [(?Рст10 + ?(Rl + Ж)2ч25)-(?Рст12 + ?(Rl + Ж)27ч46)]/[?Рст10 + ?(Rl + Ж)2ч25]· 100,

Невязка = [(1000+418)-(1000+398)/(1000+418)]· 100=1,4%.

Производим гидравлическую увязку стояка 11 со стояком 10 входящим в главное циркуляционное кольцо. Должно быть выполнено условие:

?р11ст. = ?р10ст.

395 = 340

На стояке 11 ставим дроссельную шайбу.

По формуле (4.12) находим? рд

?рд = 1000−395=605 Па Диаметр диафрагмы находим по формуле (4.13)

мм.

На стояке 10 и 12 ставим дроссельную шайбу.

По формуле (4.12) находим? рд Ст10

?рд = 1000−340=660 Па Диаметр диафрагмы находим по формуле (4.13)

мм.

По формуле (4.12) находим? рд Ст12

?рд = 1000−394=606 Па Диаметр диафрагмы находим по формуле (4.13)

мм.

5. Подбор оборудования теплового ввода Ввод тепловой сети в здании расположен по оси 5 в подвале. Элеваторный узел спроектирован у капитальной стены (у лестничной клетки).

Помещение теплового пункта изолированно и имеет естественное освещение.

В соответствии с указаниями по выбору схемы присоединения принимаю схему с элеватором.

Расчёт и подбор элеватора осуществляем в следующем порядке.

Определяем коэффициент смешения элеватора:

(5.1)

где T1 — температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети,

T1 = 130°C

tг — температура воды в падающей магистрали

tг = 105°C

tо — температура охлаждённой воды

tо = 70°C

Находим приведённый расход смешанной воды, м3

(5.2)

где — суммарная отопительная нагрузка здания, Вт;

= 120 290 Вт;

— общие потери давления в системе отопления, кПа.

мі/ч.

Вычисляем расход эжектирующей воды из теплофикационной сети, м3

(5.3)

мі/ч.

Определяем диаметр горловины элеватора:

(5.4)

м.

По выбираем стальной элеватор типа ВТИ Мосэнерго № 3, с диаметром горловины 25 мм.

Находим диаметр сопла элеватора:

(5.5)

м.

Вычисляем требуемое располагаемое давление перед элеватором, кПа

(5.6)

Па.

Выбираем схему присоединения с элеватором.

На тепловом пункте установлено: элеватор, грязевик, расходомер, манометр, термометр, регулятор давления, регулятор расхода.

6. Спецификация оборудования и материалов

Наименование

Ед. изм.

Кол-во

ГОСТ, каталог, завод-изготовитель

Радиаторы чугунные секционные МС-140−108:

8 секций

7 секций

6 секций

5 секций

4 секции

3 секции

шт.

ГОСТ 8690–75

Труба стальная водогазопроводная Ш 15 Ч 2,8

Ш 20 Ч 2,8

Ш 32 Ч 3,2

Ш 40 Ч 3,5

Ш 57 Ч 3,5

м

452,8

12,8

24,5

85,3

ГОСТ 3262–75 с изм.

Труба стальная горячедеформированная Ш 76 Ч 3,5

Ш 108 Ч 4

м

68,6

32,5

ГОСТ 8732–78 с изм.

Кран двойной регулировки КРДП

шт.

ГОСТ 10 944–75

Вентиль запорный муфтовый

шт.

ГОСТ 9086–74 с изм.

Воздухосборник

шт.

ТП 5.903−2

Кран пробковый проходной муфтовый 11Б6бк

шт.

ТУ 26−07−1036−75

Задвижка клиновая с выдвижным шпинделем чугунная фланцевая 314 ББР

шт.

ГОСТ 5762–74 с изм.

Водоспускной кран

шт.

СТД 7073 В

Элеватор ВТИ «МосЭнерго» № 3

Шт.

;

Библиографический список

1. Короткова Л. И., Павлова Г. А. Основы строительной теплофизики и отопления: Учеб. Пособие. — Магнитогорск, 2007

2. СНиП 23−01−99. Строительная климатология — М.: Госстрой России.2004

3. Богословский В. Н. Строительная теплофизика: Учеб. для вузов. — М.: Высш. шк., 1982

4. СНиП II-3−79. Строительная теплотехника / Госстрой России. — М.: ГУП ЦПП, 2003

5. Справочник проектировщика. Внутренние санитарно — технические устройства / Под ред. И. Г. Староверова. Ч.I. Отопление. — М.: Стройиздат, 1990

Показать весь текст
Заполнить форму текущей работой