Курсовая работа (т): Расчет систем отопления и вентиляции для жилого дома, расположенного в г. Ярославль
; 
; 
; 
; 
в; 
, 
условие
выполняется
.2 Определение потерь теплоты на нагрев
инфильтрующегося воздуха
Определив потери теплоты через ограждающие
конструкции всего здания Qогр, к ним необходимо добавить расходы теплоты на
нагревание инфильтрирующегося воздуха. Расход теплоты Qu, Вт, на нагревание
инфильтрирующегося воздуха следует рассчитывать по формуле:
|
где: |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
-расход
удаленного воздуха, м3/ч; для жилых зданий удельный нормативный расход 3 м3/ч
на 1 м2 жилых помещений;
-удельная
массовая изобарная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кг·С)
.3 Расчет теплопотерь помещениями и зданием
|
|
||||||||||||||||||
|
Номер помещ. |
Назначение помещения |
Внутренняя т-ра tв, С |
Поверхность ограждения |
Пло-щадь F, м2 |
Раз-ность т-р (tв-tн), С |
Коэф-фици-ент n |
Коэффи-циент теплопе-редачи К, Вт/(м2*К) |
Основ-ные тепло-потери Q, Вт |
Добавки в долях от основных теплопотерь β |
Сум-марный коэфф. Доба-вочных тепло-потерь (1+Σβ) |
Общая потеря теплоты ΣQ, Вт |
Теплопо-тери на инфиль-трацию Qи, Вт |
Бытовые теплопоступления, Qбыт, Вт |
Общая потеря теплоты ΣQ, Вт |
||||
|
|
|
|
Обозна-чение |
Ориента-ция |
Кол-во и размер |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
на ориен-тацию |
на проду-вае мость |
на врывание холодного воздуха |
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
|
1 |
Жилая комната |
20 |
НС |
Ю |
1*3,2*2,5 |
8 |
51 |
1 |
0,28 |
114,24 |
0,05 |
0,1 |
|
1,15 |
131 |
1149 |
188 |
1412 |
|
|
|
20 |
ОК |
Ю |
1*1,5*0,9*3 |
4,05 |
51 |
1 |
0,4 |
82,62 |
0,05 |
0,1 |
|
1,15 |
95 |
|
|
|
|
|
|
20 |
П1 |
I зона |
|
17,6 |
51 |
1 |
0,24 |
214,93 |
|
|
|
1 |
215 |
|
|
|
|
|
|
20 |
П2 |
II зона |
|
1,2 |
51 |
1 |
0,15 |
9,18 |
|
|
|
1 |
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
451 |
1149 |
188 |
|
|
2 |
Жилая комната |
20 |
НС |
З |
1*5,8*2,5 |
14,5 |
51 |
1 |
0,283 |
209,3 |
0,05 |
0,1 |
|
1,15 |
241 |
835 |
136 |
1262 |
|
|
|
20 |
НС |
Ю |
1*3,2*2,5 |
8 |
51 |
1 |
0,28 |
114,2 |
|
|
|
1,1 |
126 |
|
|
|
|
|
|
20 |
ОК |
Ю |
1*1,5*1,2 |
1,8 |
51 |
1 |
0,4 |
36,72 |
|
|
|
1 |
37 |
|
|
|
|
|
|
20 |
П1 |
I зона |
|
12,2 |
51 |
1 |
0,24 |
149,2 |
|
|
|
1 |
149 |
|
|
|
|
|
|
20 |
П2 |
II зона |
|
1,44 |
51 |
1 |
0,15 |
11,02 |
|
|
|
1 |
11 |
|
|
|
|
|
563 |
835 |
136 |
|
||||||||||||||
|
3 |
Жилая комната |
20 |
НС |
В |
1*4,3*2,5 |
10,8 |
51 |
1 |
0,283 |
155,2 |
0,1 |
0,05 |
1,15 |
178 |
810 |
132 |
1174 |
|
|
|
|
20 |
НС |
Ю |
1*3,2*2,5 |
8 |
51 |
1 |
0,28 |
114,2 |
|
|
|
1,1 |
126 |
|
|
|
|
|
|
20 |
ОК |
Ю |
1*1,5*1,2 |
1,8 |
51 |
1 |
0,4 |
36,72 |
|
|
|
1 |
37 |
|
|
|
|
|
|
20 |
П1 |
I зона |
|
11,8 |
51 |
1 |
0,24 |
144,3 |
|
|
|
1 |
144 |
|
|
|
|
|
|
20 |
П2 |
II зона |
|
1,44 |
51 |
1 |
0,15 |
11,02 |
|
|
|
1 |
11 |
|
|
|
|
|
496 |
810 |
132 |
|
||||||||||||||
|
4 |
Кухня |
18 |
НС |
С |
1*2,8*2,5 |
7 |
49 |
1 |
0,28 |
96,04 |
0,1 |
0,05 |
|
1,1 |
106 |
707 |
120 |
856 |
|
|
|
18 |
ОК |
С |
1*1,5*1,2 |
1,8 |
49 |
1 |
0,4 |
35,28 |
0,1 |
0,05 |
|
1,15 |
41 |
|
|
|
|
|
|
18 |
П1 |
I зона |
|
10,4 |
49 |
1 |
0,24 |
122,5 |
|
|
|
1 |
123 |
|
|
|
|
|
|
18 |
П2 |
II зона |
|
1,6 |
49 |
1 |
0,15 |
11,76 |
|
|
|
1 |
12 |
|
|
|
|
|
269 |
707 |
120 |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1779 |
3502 |
576 |
4704 |
Удельный расход тепловой энергии на отопление здания.
Для оценки теплотехнических показателей принятого конструктивно-планировочного решения расчет потерь теплоты ограждениями заканчивается расчетом удельного расхода тепловой энергии на отопление здания за отопительный период [5.. прил. Г].
Расчетный удельный (на 1м2
отапливаемой площади пола квартир или полезной площади помещений) расход
тепловой энергии на отопление зданий 
, кДж/(м2×С сут),
определяется по формуле:
|
где: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-расход
тепловой энергии на отопление здания в течение отопительного прибора, МДж
-сумма
площадей пола квартир или полезной площади помещений здания, за исключением
технических этажей и гаражей, м2
Расход тепловой энергии на отопление здания в
течение отопительного периода рассчитываем по формуле:
=48922
Полученное значение должно быть
меньше или равно нормируемого значения 
, кДж/(м2×С сут), т.е.
≤.
≤ условие
выполняется
Определение площади поверхности и числа элементов отопительных приборов.
Для расчета площади отопительных
приборов расчета 
необходимо
определить величину удельного теплового потока отопительного периода 
Вт/м2, т.е
сколько теплоты передается от теплоносителя в окружающую среду через 1 м3
площади поверхности прибора.
Так как расчет системы водяного
отопления ведется на стандартные условия работы, принять 
.
- номинальный удельный тепловой
поток отопительного прибора при стандартных условных работы, Вт/м2.
Площадь отопительного прибора
определяется о формуле:
|
где: |
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|||
-суммарная
теплоотдача открыто проложенных в пределах помещения трубопроводов, Вт;
-коэффициент
учета дополнительных потерь теплоты отопительными приборами у наружных
ограждений.
Суммарную теплоотдачу открыто
проложенных в пределах помещения труб стояка (ветви) и подводок, к которым
непосредственно присоединен прибор 
, Вт определяем по формуле:
|
где: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, 
-теплоотдача
одного метра вертикальных и горизонтальных труб, Вт/м принимается исходя из
диаметра и положения труб, а также разности температуры теплоносителя при
входе его в рассматриваемое помещение 
и температуры воздуха в помещении
-Длина
вертикальных и горизонтальных труб в пределах помещения, м.
Для отопления здания выбираем чугунный радиатор М-140
Для чугунных радиаторов определяем число секций
Np по формуле:
|
где: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-площадь
поверхности нагрева одной секции, м2. Для радиатора М-140 
-коэффициент
учитывающий число секций в одном радиаторе.
|
При
числе секций от 3 до 15, |
|
|
|
|
|
|
-коэффициент,
учитывающий способ установки радиатора в помещении
Определяем количество секций и площадь отопительного прибора
для каждого помещения.
Пример расчета для помещения 1
=42*2,5+55*7=490 Вт
=1412 Вт; =758 Вт/м2;
шт
Остальные помещения рассчитываются
аналогично, и результаты заносятся в табл.2.6
Таблица2.6
|
Тепловая мощность Qпотр,Вт |
Т-ра воздуха в помещении tв, С |
Теплоотдача теплопроводов Qтр, Вт |
Qпотр-0,9Qтр, Вт |
Расчетная площадь прибора Fр, м2 |
Поправочные коэффициенты |
Число секций |
|||
|
|
|
|
|
|
β2 |
β3 |
β4 |
рас. Np |
уст. Nуст |
|
1412 |
20 |
490 |
441 |
1,30 |
1,02 |
1 |
1,12 |
5,99 |
6 |
|
1262 |
20 |
263 |
234 |
1,34 |
1,02 |
1 |
1,12 |
6,1 |
6 |
|
1174 |
20 |
259 |
233 |
1,27 |
1,02 |
1 |
1,12 |
5,8 |
6 |
|
856 |
18 |
159 |
143 |
0,94 |
1,02 |
1 |
1,12 |
4,2 |
5 |
.6 Гидравлический расчет теплопроводов
Системы отопления представляют собой разветвленную сеть теплопроводов, выполняющих важную функцию распределения теплоносителя по отопительным приборам. Целью гидравлического расчета является определение диаметров теплопроводов при заданной тепловой нагрузке и расчетном циркуляционном давлении, установленном для данной системы.
Применяем методику расчета по удельной потере давления на трение:
Выполняем аксонометрическую схему системы отопления со всей запорнорегулируещей арматурой.
. Выбираем двухтрубную схему водяного отопления с нижней разводкой и с естественной циркуляцией.
3. Определяем расчетное
циркуляционное давление 
это
давление которое может быть израсходовано в расчетных условиях на преодоление
гидравлических сопротивлений с системе.
Потери давления 
Па, на
преодоление трения на участке теплопровода с постоянным расходом движущейся
среды (вода, пар) и неизменным диаметром определяют по формуле:
- коэффициент гидравлического
трения,
- диаметр трубопровода, м
- скорость движения воды в
теплопроводе, м/с
- плотность движущейся среды, кг/м3
- длина участка теплопровода, м
- удельные потери давления,, Па/м
Потери давления на преодоление
местных сопротивлений Z, Па определяют по формуле:
- сумма коэффициентов местных
сопротивлений на данном участке теплопровода.
- динамическое давление воды на
данном участке теплопровода, Па.
При расчете главного циркуляционного кольца рекомендуется предусмотреть запас давления на неучтенные сопротивления, но не более 10% расчетного давления:
При верхней разводке теплопроводов:
=2,5*9,81*(991,86-977,23)+40=399 Па
|
где: |
|
|
|
h |
- |
Расстояние по вертикали от середины котла до середины отопительного прибора |
|
q |
- |
Ускорение свободного падения, м/с2 |
|
|
|
|
-давление,
вызываемое охлаждением воды в теплопроводах, Па, при нижней разводке
охлаждение воды в теплопроводах не учитывается, т.е. равно 0.
Для предварительного выбора
диаметров трубопроводов определяется среднее значение удельного падения
давления по главному циркуляционному кольцу:
|
где: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-коэффициент,
учитывающий долю потери давления на местные сопротивления от общей величины
расчетного циркуляционного давления 
-общая
длина расчетного циркуляционного кольца, м
Определяем расход воды на каждом
участке, 
|
где: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-тепловая
нагрузка участка, составленная из тепловых нагрузок отопительных приборов,
обслуживаемых протекающей по участку водой, Вт
-удельная
теплоемкость воды, равная 4,19 кДж/кгК, 
, 