Напольное отопление квартиры

Содержание

 

Аннотация…………………………………………………………………………………...3

Введение……………………………………………………………………………………...4

1. Краткое описание здания, расчетные параметры наружного и внутреннего воздуха……………………………………………………………………….6

2. Определение сопротивления теплопередаче перекрытия над неотапливаемым подвалом………………………………………………………………7

3. Определение расчетных потерь теплоты помещениями трёхкомнатной квартиры…………………………………………………………………………………….9

4. Определение расчетной температуры теплоносителя системы

  напольного отопления квартиры………………………………………………….….11

5. Предварительный тепловой расчёт контуров напольного отопления.…………………………………………………………………………………12

6. Гидравлический расчёт контуров напольного отопления…………………...18

7. Окончательный тепловой расчет контуров напольного отопления………………………….……………………………………………………...21

8. Резюме…………………………………………………………………………………..22

9. Литература………………………………………………………………...…………23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аннотация

 

В данной курсовой работе рассматривается  проектирование системы напольного отопления трехкомнатной квартиры на первом этаже многоквартирного жилого дома, источником теплоснабжения которого являются тепловые сети.

    Квартира  состоит из трёх жилых помещений, кухни, коридора, ванны, туалета. Объектом проектирования является жилое здание, которое расположено в городе  Кличев. Ориентация главного фасада здания – юго-восток. В данной курсовой работе согласно заданию и в соответствии с исходными данными к проектированию нам необходимо произвести тепловой  и гидравлический расчёт расчет контуров напольного отопления. Наша задача согласно курсовому  проекту состоит в конструировании напольной системы отопления, которая должна обладать соответствующими качествами, призванными обеспечить тепловой комфорт или требуемые тепловые условия в помещениях данной трёхкомнатной квартиры жилого дома. Система напольного отопления должна соответствовать интерьеру помещений, быть удобной в эксплуатации и простой для пользователей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Система напольного отопления  поддерживает в помещении на определенном уровне температуру воздуха и внутренних поверхностей ограждающих конструкций. В помещении обеспечивается тепловой комфорт – оптимальная температурная обстановка, благоприятная для жизни и деятельности людей в холодное время года.

 

Конструирование систем напольного отопления:

 

   Устройство водообогреваемых полов выполняют следующим образом. На ровное основание пола (черный пол) укладывают гидро- и теплоизолирующий слои, а сверху - трубы для подачи горячей воды. Их заливают бетонной стяжкой с пластификатором, поверх которой настилают покрытие чистого пола (рис.). В качестве покрытия пола может применяться: керамическая плитка, синтетические рулонные материалы, ковровое покрытие и др.

 

 

   Необходимые параметры  системы определяют на основании  теплотехнических расчётов, а температуру  регулируют с помощью автоматических  электронных регуляторов или  термостатов прямого действия, получающих  команды от датчиков подаваемой  воды и температуры воздуха  в помещении. 

   Подводящие и отводящие  трубы контуров и вся арматура  выводится в распределительный   шкаф, который  расположен в  коридоре.

Различают следующие способы  укладки труб в греющем контуре:

1. зигзагообразный;

2) с двойной проводкой; 

3) с переменным шагом укладки труб;

4) с дополнительным греющим  контуром.

   Так как контур с двойной проводкой отличается более равномерным распределением температуры на поверхности пола, поэтому в данной курсовой работе выбираем контур с двойной проводкой. Для водообогреваемых полов желательно применять металлополимерные или медные трубы. В нашей курсовой работе выбрали металлополимерные трубы.

   Расстояние между соседними трубами греющего контура (шаг укладки труб) следует принимать равным от 0,10 до 0,35 м. Расстояние от наружных стен до труб греющего контура должно быть равно шагу укладки труб.

Среднюю  температуру  пола помещений следует принимать  не выше:

- с постоянным   с постоянным пребывание людей 26⁰C;

- с временным пребыванием  людей и для обходных дорожек  крытых плавательных бассейнов  31⁰C;

- для детских дошкольных  учреждений 23⁰C;

 Для нашей курсовой  работы среднюю температуру пола  принимаем не выше 26⁰C.

 Рекомендуемые температуры теплоносителя составляют: 55 - 45⁰С; 50 - 40⁰С; 45 - 35⁰С; 40 - 30⁰С.

В контуре допускается  потеря давления до 20 КПа. Поэтому общую  длину труб контура следует принимать не более 100 м, а одним контуром обогревают, как правило, не более 20-40 м² площади пола с максимальным размером стороны 8 м. Для отопления больших помещений используют несколько контуров.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Краткое описание здания, расчетные параметры наружного и внутреннего воздуха

 

   В соответствии с заданием по курсовому проектированию объектом является    трехкомнатная квартира, расположенная на первом этаже многоквартирного  пятиэтажного жилого дома, который находится в г.Кличеве. Квартира  состоит из трёх жилых помещений, кухни, коридора, ванны, туалета.

 

 Покрытие пола:

керамическое – на кухне,

синтетическое - на коридоре,

ковровое – в спальне,

паркет – в остальных комнатах.

 

   Сопротивление теплопередаче  ограждающих конструкций: 

наружная стена      R_Т=1,9 м^{2 0}С/Вт.

перекрытие             R_Т=3,1 м^{2 0}С/Вт.

 

Место строительства:  город Кличев;

 

Ориентация главного фасада здания: юго-восток;

 

Расчетная температура воздуха  в помещениях: t_p=+18^oC;

Расчетная температура наружного  воздуха: t_ext=-24^oC;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Определение сопротивления теплопередаче перекрытия над неотапливаемым подвалом

 

Температура в подвале  t_x определяется на основании теплового баланса, из которого в общем виде получено следующее выражение:

 

, ºС;      (*)

 

где k – коэффициент теплопередачи,  ;

      ∑(кА) _р., ∑(кА)_T, ∑(кА)_ext – произведения, соответственно, коэффициентов теплопередачи на площадь внутреннего ограждения, теплопровода и наружного ограждения неотапливаемого помещения.

 

Относительно наружного  и внутреннего воздуха подвал отделяют следующие ограждения:

 

1. Потолок подвала (полы первого этажа).
2. Наружные стены подвала:

А_нс = 1,02 ∙ 2(33,96 + 12,76) = 1,02 ∙93,44 = 95,309 м²,

R_нс = 1,9 м² ºС /Вт,

K_нс = 1/1,9 = 0,526 Вт/(м² ºС).

3. Стены подвала:

    A_подв = 1,7 ∙ 93,44 = 158,848 м²,

R_подв = R₁ + R_нс = 2,1 + 1,9 = 4 м² ºС /Вт,

K_подв = 1/4 = 0,25 Вт/(м² ºС).

4. Неутеплённые полы (полы на грунте ниже уровня земли):

А_р=11,74 ∙ 32,94 = 386,716 м².

 

Теплопотери в грунт мы будем рассчитывать при помощи метода зон. Для этого разобьем поверхность  пола подвала на зоны шириной 2 метра. В первую зону входит и часть поверхности боковой стены.

Каждая зона имеет свой коэффициент теплопередачи, 

R_i – сопротивление теплопередаче i-ой зоны, (м² ºС )/Вт;

R₁=2,1(м² ºС )/Вт;

R₂=4,3 (м² ºС )/Вт;

R₃=8,6 (м² ºС )/Вт;

R₄=14,2(м² ºС )/Вт.

 

Следовательно, коэффициенты теплопередачи равны:

 k₁=0,48 Вт/(м² ºС),

 k₂=0,23 Вт/(м² ºС),

 k₃=0,12 Вт/(м² ºС),

 k₄=0,07 Вт/(м² ºС)

Площади зон соответственно равны:

А₁=26,448 м²,

А₂=157,92 м²,

А₃=125,92 м²,

А₄=76,428 м².

 

  Сопротивление теплопередаче перекрытия над неотапливаемым подвалом R_р следует определять по расчету, обеспечивая перепад между температурами пола и воздуха помещения первого этажа не более 5⁰С. (принятое условие комфорта). Поэтому, задаемся =5⁰С:

Подставим все полученные данные в формулу (*)

В нашем случае формула примет вид:

 

 

Получим:

 

 K_р ≥ 0,918 Вт/(м² ºС)                                                       R_р=1/0,918 =1,089 (м² ºС )/Вт

                                                               

 

Выполняем проверку условия комфорта:                                         

                                                                

 

т.е. принятые проектные решения  удовлетворяют нормативным требованиям.

 

3.Определение  расчетных потерь теплоты помещениями трёхкомнатной квартиры

 

Расчетные потери теплоты квартиры Q_кв, Вт, определяются суммой потерь теплоты отапливаемых помещений:

 

   Q₄ – расчётные суммарные потери теплоты отапливаемого помещения (тепловая нагрузка помещения).

Q₄ определяются   для каждого отапливаемого помещении, исходя из теплового баланса отдельно рассчитываемых составляющих:

,  Вт ;

Q – основные и добавочные потери теплоты через отдельные ограждающие конструкции помещения, Вт;

Q_i – расход теплоты на нагрев инфильтрующегося в помещении наружного воздуха через ограждающие конструкции помещения;

,  Вт;

η₁ – коэффициент, отражающий степень автоматизации системы (принимается в зависимости от способа регулирования системы отопления). Принимаем η₁=0,8, т.к. водяное отопление с индивидуальными автоматическими терморегуляторами у отопительных приборов;

Q_h – нормируемые регулярные теплопоступления в помещениях:

,  Вт

где F – площадь помещения,  м²  .

 

Расчетные основные и добавочные потери теплоты помещения определяются суммой потерь теплоты через отдельные  ограждающие конструкции Q по формуле:

,  Вт

k=1/R – коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции, Вт/(м².⁰С);

R – сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, (м².⁰С)/Вт;

А – расчётная площадь ограждающей  конструкции, м²;

t_p – расчётная температура воздуха в помещении с учётом повышения её в зависимости от высоты для помещений высотой более 4 м, ⁰С;

t_ext – расчетная температура наружного воздуха для холодного периода года;

n - коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху. Для вертикальных стен n принимаем равным 1, для пола этажа – 0,6, для потолка равным 0,9.

 b - добавочные потери теплоты в долях от основных потерь

       b  принимаем равным 0 для юго-запада и юга; 0,05–для запада, юго-востока, северо-запада; 0,1-для востока, северо-востока, севера.

Теплопотери будем считать  для каждого помещения в отдельности, поэтому для удобства пронумеруем  все помещения трёхкомнатной квартиры. Помещения  будут терять тепло через наружные ограждения (стены, окна) на улицу и через пол в неотапливаемый подвал.

 

Результаты расчета заносим в таблицу 1 и таблицу 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.Определение  расчетной температуры теплоносителя  системы напольного отопления  квартиры

 

   Принимаем максимальную  расчётную температуру поверхности  пола в помещениях 26⁰С

   Необходимо принять расчетные температуры теплоносителя. Для этого выбираем контур с наиболее теплопроводным покрытием пола. В  данном  случае  к таковым относятся контуры «Б»  и  «Д».  Из  них  выбираем  контур  с  максимальной  удельной  теплоотдачей, которая составляет для контура «Б»  q = 1310|4,92 = =266,3 Вт/м², а для контура «Д» q = 143/1,22 =  =117,2 Вт/м².