Курсовая работа: Расчет отопления здания

Министерство образования и науки Российской Федерации

Негосударственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Камский институт гуманитарных и инженерных технологий»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

По дисциплине: «Теплоснабжение»

На тему: «Расчет отопления здания»

Выполнил:

Решетников С.В.

Студент группы: ДТ – 69

Проверил:

Русинова Н.Г.

Ижевск, 2010

Содержание

Исходные данные и характеристика объекта

Расчет строительных конструкций

Расчёт тепловой мощности системы отопления, теплопотерь и тепловыделений

Выбор и расчёт нагревательных приборов системы отопления

Гидравлический расчёт принятой системы отопления

Расчёт основного оборудования теплового пункта

Список использованной литературы

1. Исходные данные и характеристика объекта

Район строительства: Ульяновск.

Количество этажей в здании 3.

Высота типового этажа 3.0 м .

Высота подвального помещения 2.5 м.

Размер оконного проема 1.4х2.0

По СНиП 23.01-2003 «Строительная климатология»

— tн= -31℃.

— z=228 дней.

— tср.от.пер= -4.4℃.

Температура внутри здания:

— жилая комната tв=20℃

— туалет tв=16℃

— лестничная клетка tв=16 ℃

— «+2℃ на угловые помещения»

2. Расчет строительных конструкций

Задача расчета строительных конструкций – определение коэффициентов теплопередачи – К

(2.1)

где К – это количество тепла, проходящее за единицу времени через 1 м2 ограждения при разнице температур на улице и в помещении в 1 С.

Ro – термическое сопротивление ограждения.

(2.2)

где в – коэффициент тепловосприятия у внутренней поверхности стены, [12], таблица 4

н — коэффициент тепловосприятия у наружной поверхности стены, [12], таблица 6

 [м]- толщина отдельного слоя;

 — коэффициент теплопроводности отдельного слоя, принимается по приложению 3 [12] по графе А или Б. Показателем графы служит карта зон влажности приложение 1 [12] и приложение 2 [12]

Контрольной величиной в расчет вводится требуемое термическое сопротивление:

(2.3)

где tн [C] – наружная температура воздуха, [8], таблица 1.

n – коэффициент на разность температур, [12], таблица 3

Градусо-сутки отопительного периода (ГСОП):

ГСОП= (tв-tоп) Zоп [С сут] (2.4)

где tоп – средняя температура отопительного периода, [8], по таблице 1.

Zоп – количество суток отопительного периода, [8], таблица 1.

Расчет коэффициента теплопередачи наружной стены

Буква расчета — А

3 = 250мм=0,25м

4 = 20мм=0,02м

1 =120мм=0,120м

tв = 20С [3] таблица

tн = -31С [8] таблица 1

tоп = -4.4С [8] таблица 1

Z = 228 cут [8 ] приложен 1

[12] таблица 4

[12] таблица 6

1=0,70 [12] приложен 3

2=0,041 [12] приложен 3

3=0,58 [12] приложен 3

4=0,7 [12] приложен 3

Определение ГСОП Dd:

Dd =(tв-tоп)Z=( 20- (- 4.4))*228= 5563.2(℃. Сут)

Термическое сопротивление из условия энергосбережения:

R1, R2,Dd,Dd1, Dd2 – определяем по таб. 1 б [3]

=0.08 м

в=8.7, н=23 (СНиП)

Определяется общая толщина стены:

Определяется коэффициент теплоотдачи стены:

Расчет коэффициента теплопередачи пола над подвалом

1 = 0,22 м.

2 = 0,005 м.

4 = 0,02 м.

5 = 0,01 м.

[12] таблица 4

[12] таблица 6

1=1.92[12] приложение 3

2=0,17

3=0,041

4=0,76

=2.91

Термическое сопротивление из условия энергосбережения:

R1, R2,Dd,Dd1, Dd2 – определяем по таб. 1 б [3]

=0.158 м

в=8.7, н=6 (СНиП)

Определяется общая толщина стены:

Определяется коэффициент теплоотдачи стены:

Расчет коэффициента теплопередачи чердачного перекрытия

1 = 0,22 м.

2 = 0,005 м.

4= 0.05 м.

5 = 0.02 м

6 = 0.02 м

1=1.92

2=0,17

3=0,21

4=0,47

6=0.76

6=0.17

Термическое сопротивление из условия энергосбережения:

R1, R2,Dd,Dd1, Dd2 – определяем по таб. 1 б [3]

=0.56 м

в=8.7, н=12 (СНиП)

Определяется общая толщина стены:

Определяется коэффициент теплоотдачи стены:

Расчет коэффициентов дверей, окон, проемов

Коэффициент теплопередачи дверей:

=0.5

=0.27*Нзд (2-я дверь с тамбуром)

=0.34* Нзд (2-я дверь без тамбура)

=0.42* Нзд (одиночная дверь)

Hэт=3 м

Hпод= 2.5 м

Нзд=12.56 м

=0.34*12.56=4.27

Коэффициент теплопередачи окон:

Ответы :

Кст=0.34 ВТ/м2℃

Кпол=0.24 ВТ/м2℃

Кок=2.08 ВТ/м2℃

Кдв=6.27 ВТ/м2℃

3. Расчёт тепловой мощности системы отопления, теплопотерь и тепловыделений

Общие теплопотери здания:

Qобщ = Qосн (1+) + Qинф [Вт]

где Qосн – основные теплопотери, учитывающие только размеры помещения

Qосн = кА (tв – tн) n [Вт]

к – коэффициент теплопередачи ограждения

А м2– площадь ограждений;

tв С – внутренняя расчетная температура;

tн С – наружная расчетная температура, принимается температура наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0.92 по таблице 1[8];

n – коэффициент учитывающий зависимость положения ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, принимается по таблице 6 [9];

 — коэффициент добавок в долях.

Различают следующие добавки:

Qинф – количество тепла на прогрев воздуха через окна и двери

Qинф = 0,28 Св qинф lпроем (tв – tн) Кинф [Вт]

где Св – удельная массовая теплоемкомкость воздуха Св=1,07

qинф – количество воздуха инфильтрированного в единицу времени через 1 м2 ширины проема

qинф = 8,75 кг/час — для окон

qинф = 35 кг/час — для дверей.

Кинф – коэффициент инфильтрации = 0,9 – 1

4. Выбор и расчёт нагревательных приборов системы отопления

Расчет сводится к определению числа чугунных радиаторов и определению марки и числа других приборов.

Min число секций чугунных радиаторов:

где Qнт – номинальный тепловой поток для подбора прибора [Вт]

Qпр – теплоотдача прибора без учета теплоотдачи стояков и подводок [Вт]

Qрасч – расчетная тепловая нагрузка на прибор – берется из расчета теплопотерь

Qтр – теплоотдача открыто-проложенных стояков и подводок отдающих тепло воздуху помещения

Qтр – 100Вт если  стояка 15 мм.

Qтр – 150Вт если  стояка 20 мм.

Qтр – 200Вт если  стояка 25 мм.

При нагрузках на стояк 300 Вт и менее Qлр не учитывается. Для верхних узлов с нижней разводкой Qтр принимается на половину меньше.

Qну – номинальный условный тепловой поток – тепловой поток через 1 секцию нагревательного прибора, принимается по приложению 3 таблица 3.9

tпр – перепад между средней температурой в приборе и воздухом

Gcт – расход воды через стояк

к – комплексный коэффициент приводящий систему в реальные условия

где n, p, c – из приложения 3, таблица 3.8

В — коэффициент учёта расчётного атмосферного давления, для отопительных приборов приложение 3 таблица 3.9

 — коэффициент зависящий от направления движения воды, при направлении воды снизу вверх [2], таблица 9.11, если сверху вниз:

где а – коэффициент затекания воды в приборных узлах с радиаторами чугунными секционными, принимается по приложению 3 таблица 3.6

tвх – температура входа воды в каждый прибор

Qiпред – сумма нагрузок приборов предыдущих расчетному

1 – коэффициент учитывающий число секций, приложение 3 таблица 3.4

2 – коэффициент на установку прибора приложение 3 таблица 3.5

5. Гидравлический расчет

Задача гидравлического расчета — определение диаметров магистрали, стояков, подводок при расходе теплоносителя в них, обеспечивающем требуемую теплоотдачу нагревательных приборов.

Существует 3 метода расчета:

1. Метод динамических давлений.

2. Метод удельных потерь давления.

3. Метод характеристик сопротивления.

Метод динамических давлений.

Расчет ведется по формуле:

Нрасп > Нсист ; Па.

где Нрасп — располагаемое давление, условно заданное на вводе

потеря напора из расчета экономических диаметров и скоростей

Нрасп = 6000 — 7000 Па для систем небольшой этажности и протяженности.

Нрасп = 8000 — 13000 Па для систем средней этажности и протяженности.

Нрасп более 13000 Па для систем высотных зданий и большой протяженности.

Нсист — сопротивление системы отопления.

Нсист =Σζпр∙ Рдин. Па.

где Σζпр — приведенный коэффициент сопротивлений.

Σζпр=λ∙L/d+ Σζту+ Σζм

где λ∙L/d — приведенный коэффициент трения. Приложение 3 таблица 3.1.

Lм — длина участка в метрах.

Σζту- сумма приведенных сопротивлений местных типовых узлов. Приложение 3 таблица 3.2. для чугунных радиаторов

Σζм — сумма местных сопротивлений, приложение 3 таблица 3.3

Рдин. — динамический или скоростной напор, определяется по приложению 2 с учётом оптимальных диаметров и расхода потока.

Таблица гидравлического расчёта системы отопления.

Nуч	Qуч	t	Gуч	d мм	L м	λ/d	λ∙L/d		Σζту		Σζм м	Σζпр	Pдин	Hсис	ΣHсис	H %
1	2	3	4	5	6	7	8		9		10	11	12	13	14	15
Главная расчетная ветка через стояк 14
Ст14	6344	25	218	20	4	1.8	7.2	79.56		—		86.76	15.3	1327	1327
1-2	6344	25	218	20	15	1.8	27	—		9		36	15.3	550.8	1877.8
2-3	11899	25	409	25	12	1.4	16.8	—		3		19.8	20.5	405.9	2283.7
3-4	17377	25	598	32	12	1.0	12	—		3		15	14	210	2493.7
4-А	22855	25	786	40	9.5	0.8	7.6	—		22		29.6	14.85	439.56	2933.26
А-Б	39410	25	1355	50	11.5	0.55	6.33	—		6		12.33	14.85	183.1	3116.36
Б-Эл	78885	25	2713	65	24.5	0.4	9.64	—		30		39.64	22.55	893.8	4010.16	0.98%
Ст8	3406	25	117	15	4	2.7	10.8	85.51		—		96.31	14	1348	1348
5-6	3406	25	117	15	14	2.7	37.8	—		5		42.8	14	599.2	1947.2
6-7	11077	25	381	20	13	1.8	23.2	—		3		26.4	31.85	840.84	2788.04
7-А	16555	25	569	32	2	1.0	2	—		25		27	13.6	367.2	3155.24	7%

6. Расчёт основного оборудования теплового пункта

Подбор элеватора:

1.Коэффициент смешения

1.2.Расход воды в местной системе

1.3.Приведенный расход воды в системе

1.4.Определяетсядиаметр горловины элеватора

мм

№ элеватора 6

1.5.Необходимоедавление сетевой воды

2.Подбор грязевиков и фильтров

=0.09

теплопередача здание отопление

Список использованной литературы

Варфоломеев Ю.М., Кокорин О.Я. Отопление и тепловые сети. Учебник. – М.: ИНФРА-М, 2008 -480 с.

Внутренние санитарно-технические устройства. – В 3-х ч. Ч.1. Отопление / Под ред. И.Г.Староверова.- 4-е изд., перераб. И доп. –М.: Стройиздат, 1990.

ГОСТ 21.602-2003 Правила выполнения рабочей документации отопления, вентиляции и кондиционирования. –М.: Госстрой России, 2003.

ГОСТ 8690-97 Радиаторы отопительные чугунные. Технические условия»

Свистунов В.М., Пушняков Н.К. Отопление, вентиляция и кондиционирование объектов агропромышленного комплекса и жилищно-коммунального хозяйства: Учебник для вузов. – СПб.: Политехника, 2001.- 423 с.: ил.

Сканави А.Н. Конструирование и расчёт систем водяного и воздушного отопления зданий. – М.: Стройиздат, 1983.

Сибикин Ю.Д. Отопление, вентиляция и Кондиционирование воздуха: учебное пособие для студентов. – 4-е изд., стер.- М.: Издательский центр «Академия», 2007. -304 с.

СНиП 23-01-99 Строительная климатология.–М.: Госстрой России.2003.

СНиП23-02-2003 Тепловая защита зданий. – М.: Госстрой России. 2003.

СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование. – М.: ЦИТП, 2003

СНиП 3.05.01-85. Внутренние санитарно – технические системы. – М.: Госстрой России, 2000.

CНиП II-3-79 Строительная теплотехника.

Тихомиров Н.В., Сергеенко Э.С. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция. М. 2008.

Тиатор И. Отопительные системы.- М.: Техносфера., 2006.- 272 с.

Юркевич А.А. Отопление гражданского здания.- 2-е изд., переработ. и доп.- Ижевск: Издательство ИжГТУ, 2005 – 68 с.