Проектирование системы отопления

   Федеральное агентство по образованию

   ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный университет

   имени первого президента России Б.Н.Ельцина  »

 

   Кафедра ТГиВ 
 
 
 
 
 

   Проектирование  системы отопления

   2-х  этажного жилого  дома в г. Орёл 

   Курсовой  проект 

   Пояснительная записка

   Д.С.270112.47081.30.КП.10 
 
 

   Руководитель    Студент

   Комаров Е.А. Горчакова И.С.

         гр. С-47081 
 
 
 

   2010 г.

   Содержание.

   1. Исходные данные. ……3

   2. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций. …… 4

   3. Определение тепловой мощности системы отопления. ……8

   4. Конструирование системы отопления. ……13

   5. Гидравлический расчет системы отопления. ……14

   6. Расчет поверхности отопительных приборов. ……19

   Библиографический список. ……21 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

    

   1. Исходные данные

   Город – Орёл;

   Температура наружного воздуха:

            холодной пятидневки: t_н^Б = -26˚С

            средняя за отопительный период: t_оп = -2,8˚С

   Продолжительность отопительного периода – Z_оп = 222 сут.

   № плана  здания рассчитываемого наружного  ограждения – 0

   Место ввода теплосети в здание: ось  – 2

                                                            ряд – В

   Схема разводки подающих магистралей: нижняя

   Тип отопительных приборов: Конвектор «Комфорт - 20»

   Расчетное располагаемое давление в системе: 7000 Па 

   Расчетные температуры воздуха в помещениях: 

 

   Примечание: В угловых помещениях квартир  расчетная температура воздуха  принимается на 2˚С выше указанной  в таблице выше. 

   Уровень земли находится на отметке 1,0 м, а уровень пола подвала - 3,0 м. Нижняя разводка подающих магистралей устраивается в зданиях без чердака. Подвал используется для размещения оборудования теплового пункта и магистральных трубопроводов системы отопления. Вход в подвал через лестничную клетку. Высота наружных  стен при определении тепловой мощности системы отопления для I этажа равна 3.3 м для II этажа - 3,0 м при толщине перекрытий 0,3 м. Размеры окон в свету принимаются : горизонтальный 1,4 м и 1,8 м согласно масштабу планов здания, вертикальный - 1,7 м. Размеры окна в лестничной клетке 1,4x1,4 м Независимо от местонахождения здания наружные двери принимаются двойные с тамбуром между ними; размеры дверей 1,2x2,2 м. Внутренние капитальные стены выполняются из кирпича толщиной 0,38 м, перегородки – толщиной 0,1 м.

   В курсовом проекте предусматривается  проектирование водяной системы отопления с расчётными температурами 70-95°С. Система отопления присоединяется через элеватор к тепловой сети с расчётными температурами 150-70 °С.

 

    

   2. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций 

   Теплотехнический  расчет сводится к определению толщины  утепляющего слоя стеновой панели и вычислению коэффициентов теплопередачи наружных ограждений здания: стены, чердачного покрытия, перекрытия над не отапливаемым подвалом, остекления и входной двери в здание.

   Санитарно-гигиенические  требования определяют температуру внутренней поверхности ограждения, при которой люди, находящиеся в помещении, не испытывают интенсивного радиационного охлаждения со стороны этой поверхности и на ней не наблюдается конденсация влаги. Минимально допустимое сопротивление теплопередаче, удовлетворяющее этим условиям, называется требуемым сопротивлением.

   Сопротивление теплопередаче R₀^тр является наименьшим, при котором обеспечивается допустимая по санитарно-гигиеническим требованиям минимальная температура внутренней поверхности ограждения при расчётной зимней температуре наружного воздуха:

   

   где - требуемое сопротивление теплопередаче, (м²·ºС)/Вт;

   n - поправочный коэффициент на расчётную разность температур, зависит от положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху, принимается по таблице.

     - расчётная температура внутреннего воздуха, ºС

    - расчётная температура наружного воздуха, °С,

    - нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности стены, °С, принимается по таблице.

    - коэффициент тепловосприятия внутренней поверхности ограждения, равный 8,7 Вт/(м²·°С).

   1. Требуемое сопротивление теплопередаче наружной стены и перекрытий (чердачного и над подвалом) определяется по этой формуле.

   Наружная  стена

   

   Потолок

   

   Пол

   

   Требуемое сопротивление теплопередаче окон принимается согласно [2] в зависимости от разности температур внутреннего воздуха и наружного воздуха по параметру Б ( - ).

   2. Сопротивление теплопередаче по условиям энергосбережения принимается по таблице в зависимости от величины градусо-суток отопительного периода ГСОП.

   

   где - средняя температура наружного воздуха за отопительный период, ;

     - продолжительность отопительного периода, сут 

 

   Тип остекления: обычное стекло с однокамерным стеклопакетом в раздельных переплётах из стекла с твердым селективным покрытием.

   После определения  и их сравнивают:

          если  > , то за расчетное сопротивление теплопередаче принимают ( = );

          если  < , то для расчетов принимают ( = )

   Наружная  стена

          

   Потолок

          

   Пол

          

   Двойные двери

   

   Сопротивление теплопередаче входной двери в здание принимается в раз мере 60% от величины для стеновой панели.

   3. Определение толщины  утепляющего слоя

   Расчетное сопротивление теплопередаче  ограждающей конструкции принимается равным большему из полученных значений и . Из уравнения

     находится термическое сопротивление  слоя утеплителя  , где

    = - термическое сопротивление многослойной ограждающей конструкции без утепляющего слоя , (м²*⁰С)/Вт;

   δ_i – толщина i-го слоя ,м;

   λ_i – коэффициент теплопроводности материала i-го слоя , Вт/(м*⁰С);

    - термическое сопротивление  замкнутой воздушной прослойки  при толщине 0,03…0,05 м, можно принять согласно [1] равным 0,16 (м²*⁰С)/Вт;

    = - термическое сопротивление утепляющего слоя (м²*⁰С)/Вт;

    - коэффициент теплоотдачи наружной  поверхности ограждающей конструкции  зимой, принимаемый для наружных стен равным 23 Вт/(м²*⁰С).

   Вычисленное значение округляется до ближайшего кратного 0,005 м размера. Для кирпичных стен округление производится до ближайшего из размеров: 0,25; 0,38; 0,51; 0,64; 0,77. 

   3,6 = 1/8,7+0,01/0,47+0,01/0,47+0,16+ +1/23 ,

    = 3,25 ,  =3,25/0,07 = 0,230 м.  
 

   4. Определение коэффициентов теплопередачи ограждающих конструкций.

   Коэффициент теплопередачи К для всех ограждающих конструкций вычисляется по формуле:

   

   Наружная  стена  

   Потолок 

   Окно 

   Пол

   Двойные двери 

   При расчёте основных теплопотерь через наружные ограждения площади остекления и входной двери в здание учитываются дважды: в площадях стен и отдельно. Поэтому при определении потерь теплоты через входную дверь и заполнения световых проёмов следует пользоваться скорректированными коэффициентами теплопередачи:

   

где , , - коэффициенты теплопередачи входной двери в здание, наружной стены и заполнения световых проемов. 

   3.Определение тепловой мощности системы отопления 

   Задача  расчёта тепловой мощности системы отопления состоит в нахождении всех составляющих теплового баланса (теплопотерь и теплопоступлений) и определении дефицита теплоты для каждого помещения и здания в целом.

   Потери  теплоты в жилых зданиях связаны с теплоотдачей через ограждающие конструкции, а также с расходом теплоты на нагревание наружного воздуха, который проникает в помещения через неплотности в ограждениях.

   Причинами инфильтрации являются тепловое давление, возникающее вследствие разности плотностей наружного холодного и внутреннего тёплого воздуха, и ветровое давление, создающее на наветренной стороне здания избыточное давление, а над подветренной - разряжение. Расход теплоты на нагревание инфильтрующегося воздуха Qи зависит от температур наружного и внутреннего воздуха, от направления и скорости ветра, планировки и высоты здания. Кроме того, в жилых зданиях работа естественной вытяжной вентиляции не компенсируется специально организованным притоком. Поэтому наружный воздух поступает в помещения через неплотности не подогретым, что требует дополнительного расхода теплоты Qв.