Опалення та вентиляція житлового будинку Теплотехнічний розрахунок

виправити

Федеральне агентство з освіти

Ангарська державна технічна академія

Кафедра промислового та цивільного будівництва

Пояснювальна записка

по курсовому проекту

«Опалення та вентиляція житлового будинку»

Виконав

Студент гр. ПГС - 05 - 1

Марков Я. С.

Перевірив

Кузьмін С.І.

Ангарськ 2008

Зміст

Вихідні дані
Теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій
Опалення

Визначення теплових навантажень на систему опалення
Конструювання системи опалення
Розрахунок нагрівальних приладів
Гідравлічний розрахунок систем водяного опалення
Підбір обладнання теплового пункту

Вентиляція
1. Розрахунок повітрообмінів
2. Конструювання систем вентиляції

Література

1 Вихідні дані

1. Проектована будівля має:

- Не опалювальний підвал без вікон і горище;

- Висоту поверху - 2,7 м;

- Зовнішні двері подвійні дерев'яні з тамбуром;

- Скління подвійне в дерев'яних палітурках.

2. Теплопостачання будинку здійснюється від ТЕЦ.

3. Район будівництва - м. Вологда

- Поверховість - 4;

- Розрахункова висота будівлі - 13,5 м

- Матеріал стін - Цегла (глиняна звичайна (ГОСТ530-80) на цементно-піщаному розчині);

- Система опалення - двотрубна з верхньою розводкою трубопроводів;

- Тип нагрівальних приладів - чавунні секційні радіатори М-140 АТ fc = 0,33 ЕКМ;

- Розрахункова температура теплоносія в системі опалення:

tr = 95 0 C

Т1 = 150 0С

Т2 = 70 0С

- Наявні тиск р = 10 м.в.ст.;

- Варіант кухонної плити - газова 4-х конфорочна;

Перша група вихідних даних визначає тепло-технічні показники зовнішніх огороджувальних конструкцій будівлі. Дані прийняті за варіантом 7, з СНіПа і наведені в таблиці 1.1.

Таблиця 1.1

Характеристика огороджувальної конструкції

Конструкція

Параметр

R0,

λ,

1. Зовнішня стіна

2. Скління

3. Пол

4. Перекриття

5. Зовнішні двері

0,42

1,2

1,3

0,35

0,52

6,62

Друга група вихідних даних характеризує розрахункові параметри зовнішнього та внутрішнього клімату. Дані наведені в таблиці 1.2

Характеристика зовнішнього і внутрішнього клімату прийнята з СНіПа і приведено в таблиці 1.2.

Таблиця 1.2

Характеристика зовнішнього і внутрішнього клімату

Параметр	Одиниці виміру	Позначення	Значення
1. Температура найбільш холодної п'ятиденки	0С		-32
2. Температура найбільш холодної доби	0С		-37
3. Температура зовнішнього повітря категорії Б холодного періоду	0С		-30,6
4. Температура внутрішнього повітря в приміщенні: - Житлова кімната (рядова) - Житлова кімната (кутова) - Кухня - Санвузол - Ванна - Коридор - Сходова клітка

0С

t в

Конструктивна схема будівлі наведена на Рис. 1.1.

Рис. 1.1

2 Теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій

Теплотехнічний розрахунок виконується для зовнішньої стіни за методикою [1, 9]. Метою розрахунку є визначення товщини основного шару огорожі і коефіцієнта теплопередачі К (опір теплопередачі R 0) конструкції.

Опір теплопередачі, як правило, визначається на основі економічної доцільності [5, 9], але в жодному разі не повинно бути менше необхідного:

(2.1)

де - Коефіцієнт теплосприй, Вт/м2 ∙ 0С. Визначається по [10];

- Розрахункова температура внутрішнього повітря 0С. (Див. табл.1.2);

- Розрахункова температура зовнішнього повітря 0С;

- Нормативна різниця температур між температурою внутрішнього повітря і температурою внутрішньої поверхні, 0С. Приймаємо по [9];

n - поправочний коефіцієнт до розрахункової різниці температур приймається по [9].

Розрахункова температура зовнішнього повітря у формулі (2.1) приймається в залежності від масивності огородження:

- При масивному - дорівнює температурі найбільш холодної п'ятиденки ;

- При легкій масивності - дорівнює температурі найбільш холодної доби ;

- При середній масивності - середньої між і . Масивність огорожі оцінюється за величиною коефіцієнта теплової інерції D. Для конструкції з m верств D визначається за формулою:

(2.2)

де - Термічний опір шару, м2 ∙ 0С/Вт;

- Коефіцієнт теплозасвоєння матеріалу i - го шару, Вт / м 2 ∙ 0С (см.табл.1.1);

- Товщина i - го шару в конструкції, м;

- Коефіцієнт теплопровідності матеріалу i - го шару, Вт / м 2 ∙ 0С (см.табл.1.1).

При значенні D більше 7 конструкція оцінюється як «масивна», при D менше 4 - як «легка», а в інших випадках - як «середньої масивності».

Так як в початковий момент товщина конструкції невідома, то зазвичай приймаємо = , Відповідну масивному огорожі і потім визначаємо за (2.1).

Виходячи з отриманого значення , Обчислюємо мінімально - допустиму товщину основного шару конструкції δ ст:

де - Коефіцієнт тепловіддачі зовнішньої поверхні Вт/м2 ∙ 0С приймаємо по [10];

Для одношарової конструкції:

(2.3)

Округлюємо отримане значення до стандартного δ к.с m розміру огороджувальної конструкції (у більшу сторону) і перевіряємо відповідність ступеня масивності D з m огородження товщиною δ к.с m, прийнятої на початку розрахунку D.

(2.4)

Якщо припущення про масивності огорожі підтверджується, то розрахунок ведемо далі, якщо ні, то приймаємо розрахункове значення в (2.1), відповідне , І обчислення (2.1 - 2.4) повторюємо до того моменту, поки не буде досягнуто відповідність між прийнятої і розрахункової масивністю огорожі.

=> Огородження середньої масивності, припущення про масивності не підтвердилося, отже, приймаємо середнє між і :

=> Огородження середньої масивності, припущення про масивності підтвердилося.

Далі визначаємо фактичний опір теплопередачі огородження :

І коефіцієнт теплопередачі

Перевіряємо умову:

(2.5)

Якщо (2.5) виконуються, то значення δ к.с m, і приймаються для подальшого використання, якщо немає, то збільшують δ к.с m і розрахунок повторюють.

=> Умова виповнилося.

3 Опалення

3.1 Визначення теплових навантажень на систему опалення

Теплове навантаження системи опалення (С.О.) визначається потребою в теплі окремих приміщень будівлі:

(3.1)

де n - кількість опалювальних приміщень.

Потреба в теплі окремих приміщень розраховується з рівнянь теплового балансу:

де - Основні тепловтрати приміщення в результаті теплопередачі через огородження, Вт;

- Додаткові тепловтрати, Вт;

- Витрата тепла на нагрів надходить в приміщення повітря, Вт;

- Тепловиділення в приміщенні, Вт.

Основні тепловтрати приміщення визначаються сумарною сумою теплових потоків через окремі огороджувальні конструкції по рівнянню теплопередачі через плоску стінку [1,3]:

;

де - Розрахункова температура зовнішнього повітря за параметрами «Б», 0С (см.табл.1.2.);

- Розрахункова площа - i-го огороджувальної конструкції, м2;

n - поправочний коефіцієнт (див. п.2).

Додаткові тепловтрати через огороджувальні конструкції приймають у частках основних втрат

де β - частка додаткових втрат тепла.

У житлових будинках рекомендується наступні добавки [5,8]:

- Для зовнішніх вертикальних огорож (стіни, вікна, двері), звернені на північ, схід, північний схід і північний захід, β1 = 0,1; на південно-схід і захід - β1 = 0,05;

- В кутових приміщеннях β2 = 0,05 для кожної стіни, вікна, якщо одне з огорож звернуто на північ, схід, північний схід і північний захід і β2 = 0,1 у інших випадках;

- Для зовнішніх дверей при висоті будівлі Н, м, β3 приймається в розмірі:

β 3 = 0,27 Н - для подвійних дверей з тамбуром;

β3 = 0,34 Н - для подвійних дверей без тамбура;

β3 = 0,22 Н - для одинарних дверей.

Витрата тепла на нагрів надходить в приміщення повітря визначається тільки для житлових кімнат з умови підігріву санітарної норми вентиляційного повітря