Курсовая работа: Отопление и вентиляция гражданского здания

Таблица 3 – Тепловой баланс помещений

№ помещения	QБ, Вт	QВ, Вт	Первый этаж			Типовой этаж				Верхний этаж				∑Qпр, Вт
			Q1, Вт	Qи, Вт	Qпр, Вт	Q1, Вт	Qи, Вт	Qпр, Вт	Q1, Вт		Qи, Вт	Qпр, Вт
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10		11	12	13
01	221	654	977	391	1410	838	335	1271	1026		410	1459	4140
02	68	0	338	135	405	299	120	351	352		141	425	1181
ЛК1	0	0	475	190	665	211	84	295	303		121	424	1384
03	166	464	446	178	743	347	139	644	480		192	777	2164
04	173	481	449	180	758	347	139	656	485		194	794	2208
ЛК2	0	0	475	190	665	211	84	295	303		121	424	1384
05	115	320	359	144	564	291	116	496	383		153	588	1648
06	88	261	575	230	748	520	208	693	595		238	768	2209
07	110	306	404	161	600	338	135	534	426		171	622	1756
08	84	233	348	139	497	299	120	448	366		146	515	1460
09	209	0	1105	442	1338	977	391	1159	1150		460	1401	3898
10	189	0	651	260	722	542	217	570	689		276	776	2068
11	159	443	385	154	669	290	116	574	418		167	702	1945
12	102	0	320	128	346	261	104	263	340		136	374	983
13	86	0	322	129	365	272	109	295	339		136	389	1049
14	221	654	943	377	1376	804	321	1237	992		397	1425	4038
											Итого			33515

Определяем удельную отопительную характеристику жилого здания q_уд, Вт/(м³∙°С)где V_зд – объем надземной части здания размерам без чердака, м³

5. 
   Выбор и конструирование (компоновка) системы отопления
   

Выбор вида и параметров теплоносителя, схемы системы отопления и способа циркуляции, вида отопительных приборов согласно [2,5].Вид системы отопления: водяная однотрубная, тупиковая, вертикальная, с нижней разводкой. Циркуляция теплоносителя в системе насосная.Источник теплоснабжения сеть с расчетными температурами 135-70 ºС и перепадом давлений на вводе ΔP_тс=38 кПа.Параметры теплоносителя в системе отопления 95-70 ºС.Схема присоединения системы отопления к тепловой сети зависимая.Разводящие магистрали прокладывают с уклоном 0,003 и прокладываются под потолком подвала и на полу чердака. Каждый стояк системы отопления в нижних точках имеет отключающую арматуру и спускные краны.Местный тепловой пункт располагается в подвале у торцевой части здания вдоль внутренней капитальной стены. В МТП осуществляется автоматическое регулирование расхода теплоносителя с помощью электронного регулятора типа ECL Comfort.В здании установлены биметаллические отопительные приборы БРИЗ 500.Отопительные приборы присоединены к стоякам всех помещений (кроме помещения лестничной клетки) по схеме со смещенным замыкающим участком. На каждом приборе устанавливается кран для регулирования расхода теплоносителя через отопительный прибор. Приборы присоединены по схемам «сверху-вниз» и «снизу-вверх». Удаление воздуха из системы отопления предусмотрено с помощью воздушных кранов на отопительных приборах верхнего трехэтажного.Конструирование системы отопления и местного теплового пункта произвожу в следующей последовательности:а) размещаю на планах отопительные приборы, стояки, оборудование теплового пункта и магистрали с делением системы на ветви для осуществления пофасадного регулирования;

б) назначаю уклон трубопроводов для обеспечения движения, сбора и удаления воздуха, а также спуска воды при ремонте (магистральный трубопровод проложен под потолком подвала с уклоном 0,003);в) решаю вопросы по компенсации температурных удлинений и тепловой изоляции трубопроводов, в результате чего прихожу к выводу о теплоизоляции подающих и опускных частей стояков (см. табл. 6);г) размещаю запорную и регулирующую арматуру; д) вычерчиваю аксонометрическую схему системы отопления в масштабе 1:100 с учетом эскизной проработки размещения элементов системы на разрезах здания.Стояки наношу на планы и нумерую, начиная с левого верхнего угла здания по часовой стрелке: в однотрубной системе с нижней разводкой - отдельно подъемную (Ст.1) и опускную (Ст. 1’) части стояка.Размеры помещения МТП зависят от схемы присоединения различных потребителей тепловой энергии, габаритов подобранного в результате расчета оборудования с учетом требуемых для безопасной и удобной эксплуатации проходов.

6. 
   Гидравлический расчет системы отопления
   

Гидравлический расчет системы отопления производим согласно [2,5].Целью гидравлического расчета является подбор экономически целесообразных диаметров трубопроводов, которые обеспечат пропуск расчетного количества воды, при этом потери давления на преодоление сопротивлений должны быть на 10 % меньше располагаемого перепада давлений (Δp_р).

1. 
   Определим располагаемый перепад давлений.
   

∆р_р=∆р_н+∆р_е, Па, где ∆р_н- перепад давлений, создаваемый циркуляционным насосом, Па;∆р_е- естественное (гравитационное) циркуляционное давление, Па, возникающее из-за остывания воды в отопительных приборах (∆р_пр) и трубопроводах (∆р_тр).По номограмме 1 определим значение ∆р_н.Для этого необходимо знать коэффициент смещения U и значение перепада давления в точке врезки в тепловые сети ∆р_тс=38 кПа.

где T1=135 °С, t_г=95 ºС,t_о=70 ºС.U=(135-95)/(95-70)=1,6Определим естественное (гравитационное) циркуляционное давление.Для определения гравитационного давления при расчете насосных систем можно воспользоваться упрощенной зависимостью.∆р_е=β⋅h_о(t_г – t_о)g, Па, гдеβ - коэффициент для перехода от плотности к температуре, (β= 0,65кг/м²⋅ºС при t_г= 95 ºС, t_о=70 ºС), g=9.81 м/с²,h_о-усредненная высота от центра нагрева (у ввода) до центра охлаждения воды (в центре отопительного прибора), м.h₀=∑Q_ih_i/∑Q_i, м, где Q_i- тепловая нагрузка на этаже рассчитываемого стояка, Вт;h_i- высота расположения центра приборов этажа над центром теплового ввода, м;∑Q_ih_i=(892⋅1,95+773(1,95+3)+934(1,95+3⋅2)=12989∑Q_i=2599;h₀=12989/2599=5,0мИтак, ∆р_е= 0,65⋅5,0⋅(95-70)⋅9,81=797Па.6.1.2 Найдем располагаемый перепад давлений:∆р_р=∆р_н+∆р_е=4015+797=4812Па.6.2. Вычислим среднее значение удельных потерь давления вследствие трения о стенки трубы на участках главного циркуляционного кольца.где 0,9 – коэффициент, введенный с учетом требования, чтобы фактические потери давления были на 10 % меньше располагаемого перепада давлений;β - коэффициент, учитывающий долю потерь давления на преодоление сопротивлений трения от общего располагаемого перепада давлений в системе (β=0,65); - сумма длин участков главного циркуляционного кольца, м.Далее представлена расчетная схема главного циркуляционного кольца Рис.1. Расчетная схема главного циркуляционного кольцаРасход воды (G, кг/ч) определяют на участках по формуле: ,где с – теплоемкость воды, равная 4,19 кДж/(кг⋅

К);

₁ – коэффициент учета дополнительного теплового потока устанавливаемых отопительных приборов за счет округления сверх расчетной величины [5] (₁=1,05);

₁ –коэффициент учета дополнительных потерь теплоты отопительными приборами у наружных ограждений [5] (₂=1,03);

Q_уч – теплопотери на рассчитываемом участке.

Гидравлический расчет системы отопления сведен в табл. 4.