Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Методические указания по выполнению курсовой работы (проекта) по дисципли

СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ.

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА И ГРАФИЧЕСКОГО ОФОРМЛЕНИЯ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ (ПРОЕКТА) ПО ДИСЦИПЛИ

НАМ «ТЕПЛОГАЗОСНАБЖЕНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЯ», СПЕЦИАЛЬНОСТИ 270102 – ПРОМЫШЛЕННОЕ И ГРАЖДАНСКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО; «ИСТОЧНИКИ И СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ», СПЕЦИАЛЬНОСТИ 140104.65 - ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА.

Нижний Тагил

2005

УДК

Составители: В.К.Кривошеенко, А.В.Финк

Научный редактор: доцент, к.т.н. Ю.И.Алексеев

СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ.

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА И ГРАФИЧЕСКОГО ОФОРМЛЕНИЯ.

Методические указания по выполнению курсовой работы (проекта) по дисциплинам:

«Теплогазоснабжение и вентиляция», специальности 270102 - Промышленное и гражданское строительство,

«Источники и системы теплоснабжения промышленных предприятий», специальности 140104.65 - Промышленная теплоэнергетика.

Методические указания предназначены для использования студентами очной и очно - заочной формы обучения при выполнении курсовой работы (проекта) «Системы отопления и вентиляции жилых зданий»

Данные указания содержат пример расчета системы отопления и вентиляции здания, структуры и правил оформления курсовой работы (проекта).

Подготовлено кафедрой «Промышленной энергетики и энергосбережения»

Нижнетагильский технологический институт (филиал) Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Уральского государственного технического университета – УПИ», 2005

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Место строительства проектируемого здания - г. Братск.

Условия эксплуатации ограждающих конструкций - А

Расчетные температуры наружного воздуха tн:

абсолютная минимальная - ta.м. = - 57 °С

средняя наиболее холодных суток - tx.c. = - 46 °С

средняя наиболее холодной пятидневки - tх.п. = - 43 °С

средняя наиболее холодного периода - tн.a. = - 30 °С

средняя за отопительный период - tот. пер.= - 10,3 °С

Продолжительность отопительного периода - Z = 246 сут.

Стоимость тепловой энергии - С Т – 17,4 руб/ГДж.

Вариант здания - 10, место ввода теплосети по оси 4 в ряду А.

Разводка подающих магистралей системы отопления - нижняя, отопительные приборы - конвекторы «Комфорт - 20», расчетное располагаемое давление в системе отопления - ∆ Р_р = 8000 Па.

Известково-песчаная штукатурка

δ1 = 0,015 м, ρ1 = 1600 кг/м³

Железобетон δ2 = 0,05 м,

ρ2 =2500 кг/м³

Воздушная прослойка δз = 0,03 м

Минеральные плиты жесткие

δ4ут.=? ρ4 =300 кг/м³

Железобетон δ5 = 0,08 м,

ρ5 = 2500 кг/м³

Известково-песчаная штукатурка δ6 = 0,006 м, ρ6 = 1600 кг/м³.

Коэффициенты теплопроводности материалов стеновой панели:

λ1 = λ6 = 0,7 Вт/(м ·°С); λ2 = λ5 = 1,92 Вт/(м ·°С); λ4ут. = 0,087 Вт/(м·°С).

Коэффициент теплоусвоения S1 = S6 = 8,69 Вт/(м²·°С);

S2 = S5 = 17, 98 Вт/(м²·°С); S4ут. = 1,32 Вт/(м²·°С).

Стоимость жестких минераловатных плит С ут. = 940,10 руб/м³.

2. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

2.1 Определение коэффициента теплопередачи наружной стены

Произвольно принимаем, что конструкция стеновой панели обладает большой тепловой инерцией (D > 7),и определяем требуемое сопротивление теплопередаче:

где, n - коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности, ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху. Для наружных стен n = 1;

tв - температура внутреннего воздуха. Для угловых комнат при tх.п. - 31 °С;

tв = +22 °С

tн - температура наружного воздуха. При D > 7 tн = tх.п. = - 43 °С

tн -нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции. Для наружных стен жилых зданий tн = + 6 °С.

в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции,

для стен в = 8,7 Вт/ (м ·°С)

В первом приближении в качестве расчетного значения сопротивления теплопередаче принимаем R ^тр о и определяем толщину утепляющего слоя:

где R к - сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции без утепляющего слоя:

где Rвп - сопротивление теплопередаче воздушной прослойки. Для вертикальной замкнутой прослойки при положительной температуре внутри прослойки

Rвп = 0,14 (м² ·°С)/ Вт;

н - коэффициент теплоотдачи для зимних условий наружной поверхности ограждающей конструкции. Для наружных стен н =23 Вт/(м² ·°С).

·°С/Вт.

К расчету принимаем = 0,075 м.

Определяем фактическую тепловую инерцию стеновой панели:

Полученное значение D лежит в пределах 1,5 < 2,6 < 4, т.е. стеновая панель обладает малой тепловой инерцией. В соответствии с фактической величиной D произведем перерасчет R ^тр_о, приняв при этом tн = tx.с. = - 46 °С.

Уточним значение толщины утепляющего слоя

Определяем экономически целесообразное сопротивление теплопередаче

утепляющего слоя:

С учетом R 4ут. = 1,44 м2С / Вт экономически целесообразное сопротивление теплопередаче стеновой панели будет равно

так как , поэтому в качестве расчетного значения сопротивления теплопередаче принимаем R o = = 1,838 м ² · °С/Вт. Исходя из принятого значения R o окончательно определяем толщину утепляющего слоя:

Расчетный коэффициент теплопередаче стеновой панели равен:

2.2 Определение коэффициентов теплопередачи бесчердачного покрытия, перекрытия над неотапливаемым подвалом, остекления и входной двери

2.2.1 Требуемое сопротивление теплопередаче бесчердачного покрытия

Величину тепловой инерции покрытия принимаем D > 7:

тр 0,9 χ [22 – (- 43) ] тр

R о ═ ----------------------------------- ═ 1,68 (м2 χº C)/Вт, см. раздел 2.1 формула определения R о

4 χ 8,7

Расчетный коэффициент теплопередачи равен .

2.2.2 Требуемое сопротивление теплопередаче перекрытия над

неотапливаемым подвалом со световыми проемами в стенах

Тепловая инерция принимается D > 7.

Расчетный коэффициент теплопередачи равен: .

2.2.3 Требуемое сопротивление теплопередаче окон и балконных дверей

Требуемое сопротивление теплопередаче окон и балконных дверей определяем по прил. 2. (табл. 4) в зависимости от разности температуры внутреннего воздуха и средней температуры наиболее холодной пятидневки.

При (tв - tx.п.) = [22-(-43)] = 65 °С > 49 °С принимаем тройное остекление в деревянных переплетах с R o =0,52м² ·°С /Вт. Расчетный коэффициент теплопередачи окон равен

К о = 1 / 0,52 = 1,92 Вт/(м² ·°С).

Величина скорректированного коэффициента теплопередачи окон и балконных дверей составляет:

Кокна = К о - Кстеновой панели,

Кокна = 1,92 - 0,544 = 1,376 Вт/(м ² · °С).

2.2.4. Сопротивление теплопередаче входной двери

Сопротивление теплопередаче входной двери принимаем в размере – 60 % от Ro-стеновой панели. Расчетный коэффициент теплопередачи входной двери равен: К вх.дв. = = 1,28 Вт/м ² · °С.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТИ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ

3.1.1. Пронумеруем все помещения (кроме ванных и туалетов) на первом и втором этажах и каждому из них в зависимости от назначения присвоим соответствующий индекс: ЖК - жилая комната, К - кухня, Кр - коридор, Пр -прихожая, Лк - лестничная клетка. Определим размеры и площади наружных ограждений и занесем их в табл. 3.1.

3.1.2. Вычисляем основные потери теплоты через ограждающие конструкции:

Qогр = К·F· (tв - tх.п.) ·n [Вт],

где К - расчетный коэффициент теплопередачи ограждения в Вт/(м² ·°С);

F- площадь наружного ограждения в м²,

tв - расчетная температура внутреннего воздуха для рассматриваемого помещения в °С;

tх.п.- средняя температура наиболее холодной пятидневки, °С;

n- коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху.

3.1.3. Находим теплопотери каждого помещения, Вт:

Qпом. = ,

где Квх.дв. - коэффициент учитывающий добавочные потери,

Qв – расход теплоты на нагревание наружного воздуха, поступающего в помещение в следствие естественной вытяжки, Вт,

Qбыт - тепловыделения человеком, Вт.

3.1.4. Расход теплоты Qв на нагревание наружного воздуха определяем по формуле только для жилых комнат, Вт:

Qв = (tв - tн.a.) · Fп,

где tн.a.- средняя температура наружного воздуха для наиболее холодного периода, °С;

Fп - площадь пола жилой комнаты, м².

3.1.5. Бытовые тепловыделения принимаем в размере 21 Вт на 1 м² каждого помещения, в котором предусматривается установка отопительного прибора.

3.1.6. Включаем теплопотери коридоров и прихожих Qкор в расход теплоты на отопление ближайших угловых помещений и определяем расчетную тепловую мощность системы отопления этих комнат:

Qp = Qnoм. + Qкоp., [Вт],

для остальных помещений принимаем Qp = Qпом.

3.1.7. Расчет теплопотерь выполняем в табличной форме (таблица 3.1) и заканчиваем его определением тепловой мощности системы отопления всего здания.

4. КОНСТРУИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ

На плане этажа показываем размещение отопительных приборов и стояков (рис.4.1), а на плане подвала вычерчиваем разводку подающей и обратной магистралей (рис.4.2), Л.11.

5. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ

Длины северной и южной ветвей системы, показанные на плане подвала, практически одинаковы. Суммарные теплопотери северного фасада составляют 17420 Вт, а южного 15770 Вт. Поэтому главное циркуляционное кольцо будет проходить по северному фасаду через наиболее удаленный от теплового ввода стояк 1. В приближенном масштабе (1:100) вычерчиваем аксонометрическую схему главного циркуляционного кольца и разбиваем его на расчетные участки (рис.5.1.).

За первый участок принимаем трубы конвектора второго этажа, присоединенного к стояку 1. Для каждого участка определяем тепловую нагрузку, длину и расход теплоносителя:

, кг/час.

где, Q - тепловая нагрузка на участке, Вт,

с - удельная теплоемкость воды в Кдж/(кг ·°С),

tг, to - температуры горячей и обратной воды, соответственно равные tг = + 95 °С; to = +70 °С - температурный график отпуска тепла в ЖКХ.

3,6 - коэффициент перевода Вт в КДж/кг.

Полученные данные заносим в табл. 5.1.

Из таблицы видно, что суммарная длина всех участков главного циркуляционного кольца

Таблица 3.1

Расчет теплопотерь здания

№ помещения	Наиме- нование помеще ния и tв, °С	Обозначение ограж- дающ. констр.	Размеры, м	Ори ента ция.	Пло- щадь, м²	(tв to)·n, °C	К, Вт/ м²·°С	Qorp Вт	Кд+1 Вт	Qorp· Кд, Вт	Qвозд Вт	Qбыт Вт	Qпом Вт	Qpacч. Вт
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
		НС	6,5×3,3	З	21,5	65	0,544	1030	1,0	1080
		ТО	1,4×1,7	З	2,4	65	1,376	180	1,0	190
101	ЖК,	НС ТО	3,4×3,3 1,8×1,7	С С	11,2 3,1	65 65	0,544 1,376	540 240	1,1 1,1	590 260				2900+ +120
		Пл	6,0×2,7	-	16,2	65×0,75	0,36	280	1,0	280	840	340	2900	3020
102	К 15	НС	3,1×3,3	С	10,2	58	0,544	440	1,1	480
		ТО	1,4×1,7	С	2,4	58	1,376	160	1,1	180
		Пл	2,6×1,6		4,5	58×0,75	0,36	70	1,0	70		90	640
103	Кр+П,	—	―		7,7	58×0,75	0,36	120	1,0	120		―	120	―
	16
104	Лк,15	НС ТО	3,0×6,3 1,4×1,4	С С	18,9 2,0	59 59	0,544 1,376	820 140	1,1	900 150
		ДД	1,2×2,2	С	2,6	59	1,28	200	2,6	540
		Пл	3,0×5,2	—	15,6	59×0,75	0,36	250	1,0	250
		Пт	3,0×5,2	―	15,6	59×0,9	0,6	500	1,0	500		270	2070	2070
105	Кр,15	А Н	О Л	О Г	И Ч	Н О	102						640	640
106	Кр.,Лк	А Н	О Л	О Г	И Ч	Н О	103						120	―
	16
107	ЖК,	НС	3,4×3,3	С	11, 2	65	0,544	540	1,1	590
	22	ТО	1,8×1,7	С	3,1	65	1,376	240	1,1	260				2960+
		НС	6,5×3,3	В	21,5	65	0,544	103	1,1	1130				+120
		ТО	1,4×1,7	В	2,4	65	1,376	180	1,1	200				3080
		Пл	6,0×2,7	—	16,2	65×0,75	0,36	280	1,0	280	840	340	2960

Продолжение табл. 3.1

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
108	ЖК,	НС	5,1×3,3	В	16,8	65	0,544	810	1,1	890
	22	НС	3,4×3,3	Ю	11 2 11,2	65	0,544	540	1,0	540
		ТО Пл	1,4×1,7 4,4×2,0	Ю	2,4 11,9	65 65×0,75	1,376 0,36	180 210	1,0 1,0	180 210	620	250	2190	2190
109	ЖК,	НС	3,0×3,3	Ю	9 9	63	0,544	460	1,0	460
	20	ТО	1,4×1,7	Ю	9,9 24 2,4	63	1,376	180	1,0	180				1360
		Пл	5,2×3,0	―	15,6	63×0,75	0,36	270	1,0	270	780	330	1360
110	Пр..	Пл	1,8×2,8		5,0	59×0,75	0,36	80	1,0	80	―	―	80
	16
111	ЖК,	НС	3,0×3,3	Ю	9,9	63	0,544	460	1,0	460				1050+
	20	ТО	1,4×1,7	Ю	2,4	63	1,376	180	1,0	180				+80
		Пл	2,8×3,1	—	8,7	63×0,75	0,36	150	1,0	150	440	180	1050	1130

112	К, 15	НС	3,1×3,3	Ю	10,2	58	0,544	440	1,0	440
		ТО	1,4×1,7	Ю	2,4	58	1,376	160	1,0	160
		Пл	2,8×1,6	—	4,5	58×0,75	0,36	7	1,0	70	—	90	580	580+
														+120
														700

113	Кр.,16	Пл.	―	―	7,4	59×0,75	0,36	120	1,0	120	—	—	120

114	ЖК, 22	НС	3,4×3,3	Ю	11,2	65	0,74	540	1,0	540				—
		ТО	1,4×1,7	Ю	2,4	65	1,18	180	1,0	180
		НС	5,1×3,3	3	16,8	65	0,74	810	1,0	850
		Пл.	4,4×2,7	―	11,9	65×0,75	0,36	210	1,0	210	620	250	2150	2150

201	ЖК, 22	НС ТО	6,5×3,0 1,4*1,7	3 3	19,5 2,4	65 65	0,544 1,18	940 180	1,0 1,0	990 190
		НС	3,4×3,0	С	10,2	65	0,544	490	1,1	540				3050+
		ТО	1,8×1,7	С	3,1	65	1,376	240	1,1	260				+240
		Пт.	6,0×2,7	—	16,2	65×0,9	0,6	570	1,0	570	840	340	3050	3290

202	К, 15	НС	3,1×3,0	С	9,3	58	0,544	400	1,0	440
		ТО	1,4×1,7	С	2,4	58	1,376	160		180	—
		Пт.	2,8×1,6	—	4,5	58×0,9	0,60	140		140		90	670	670


203	Кр.+П	Пт.	―		7,7	59×0,9	0,6	240	1,0	240	―	―	240	―
	16
205	К, 15	А Н	А Л	О Г	И Ч	Н О	202						670	670

206	Кр.+П,	А Н	А Л	О Г	И Ч	Н 0	203						240	―
	16
207	ЖК,	НС	3,4×3,0	С	10,2	65	0,544	490	1,1	540
	22	ТО	1,8×1,7	С	3,1	65	1,376	240	1,1	260
		НС	6,5×3,0	В	19,5	65	0,544	940	1,1	1030				3100+
		ТО	1,4×1,7	В	2,4	65	1,376	180	1,1	200				240 3340
		Пт.	6,0×2,7	―	16,2	65×0,9	0,6	570	1,0	570	840	340	3100	3340
208	ЖК,22	НС	5,1×3,0	В	15,3	65	0,544	740	1,1	810
		НС	3,4×3,0	Ю	10,2	65	0,544	490	1,0	490
		ТО	1,4×1,7	Ю	2,4	65	1,376	180	1,0	180
		Пт.	4,4×2,7	—	11,9	65×0,9	0,6	420	1,0	420	620	250	2270	2270

Продолжение табл. 3.1

209

ЖК,20

НС

3,0×3,0

9,0

0,544

420

1,0

240

ТО

1,4×1,7

2,4

1,376

180

1,0

180

Пт.

5,2×3,0

—

15,6

63×0,9

0,6

530

1,0

530

Воспользуйтесь поиском по сайту: