close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

ПЗ(5)

код для вставкиСкачать
 Введение.
Проектируемое здание предназначено для строительства в г.Гродно со следующими природно-климатическими показателями, а именно: - температура наружного воздуха наиболее холодных суток обеспеченностью 0,92 - (-26) °С;
- температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 - (-22) °С;
- средняя температура и продолжительность отопительного периода соответственно - (-0,5) °С и 194сут. Проектом предусмотрена однотрубная система отопления с верхней разводкой. Для проектирования используются следующие исходные данные:
- ориентация фасада - СЗ
- материал наружных стен - газосиликат;
- материал внутренних стен и перегородок - керамический кирпич;
- теплоизоляционный материал наружних стен - плиты минераловатные;
- теплоизоляционный материал перекрытия над подвалом - плиты полистеролбетонные;
- теплоизоляционный материал чердачного перекрытия -плиты из пенопласта;
- марка отопительного прибора - 2КП90×500;
- температура воды в тепловой сети- 135°С;
- располагаемое давление - 130 кПа.
1 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций.
Требуемое сопротивление теплопередаче наружных ограждающих конструкций Rт, за исключением наружных дверей, ворот и ограждающих конструкций помещений с избытками явной теплоты, следует принимать не менее нормативного сопротивления теплопередаче Rт норм (м оС)/Вт. Требуемое сопротивление теплопередаче Rтр определяется по формуле:
R_(т.тр)=(n·(t_р-t_etx))/(α_в·∆t_в ) (1)
tр -расчетная температура внутреннего воздуха, оС;
text -расчётная зимняя температура наружного воздуха, оС, принимаемая по таблице 3.1 с учётом тепловой инерции ограждающих конструкций D (за исключением заполнений проемов) по таблице 3.3;
n -коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, принимаемый по таблице 3.4; в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м 2 оС), принимаемый по таблице 3.5;
∆tв - расчётный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающих конструкций, оС, принимаемый по таблице 3.6;
Тепловую инерцию ограждающей конструкции D определяют по формуле:
D=R_1·S_1+R_2·S_2+...+R_n·S_n, (2)
R1, R2,.., Rп- термическое сопротивление отдельных слоев ограждающих конструкции, м 2 оС/ Вт, определяемое по формуле(3.3);
S1, S2,..., Sn- расчетный коэффициент теплоусвоения материала отдельных слоев ограждающих конструкций в условиях эксплуатации по таблице А.1, Вт/(м 2 оС), принимаемый по приложению А.
Расчетные коэффициенты теплоусвоения воздушных прослоек принимается равным нулю. Слои конструкции, расположенные между воздушной прослойкой, вентилируемой наружным воздухом, и наружной поверхностью ограждающей конструкции, не учитываются.
Термическое сопротивление однородной ограждающей конструкции, а также слоя многослойной конструкции R, м 2 оС/ Вт, следует определять по формуле:
R=δ/λ, (3)
δ - толщина слоя, м;
λ - коэффициент теплопроводности материала однослойной или теплоизоляционного слоя многослойной ограждающей конструкции, Вт/(м оС), принимаемый по приложению А.
Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции Rт, м 2 оС/ Вт, следует определять по формуле:
R_т=1/α_в +R_к+1/α_н , (4)
α_в- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м 2 оС), принимаемый по таблице 3.5;
Rк- термическое сопротивление ограждающей конструкции, м 2 оС/ Вт;
α_н- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для зимних условий, м 2 оС/ Вт;
Термическое сопротивление многослойной ограждающей конструкции с последовательно расположенными однородными слоями Rк м 2 оС/ Вт, следует определять по
формуле:
R_к=R_1·S_1+R_2·S_2+...+R_n·S_n, (5)
где R1 ,R2,Rn - термическое сопротивление отдельных слоев конструкции, м 2 оС/ Вт.
1.1 Расчёт наружной стены
В качестве теплоизоляционного материала используем плиты минераловатные плотностью 250 кг/м3. Принятая конструкция стены изображена на рисунке 1.1.
Рисунок 1.1 - Конструкция наружной стены.
1 слой - цементно-песчаная штукатурка
λ1=0,205Вт/(м·Сº);
S1=11,09 Вт/(м2·Сº).
Термическое сопротивление 1-го слоя ограждающей конструкции:
R_1= δ_1/λ_1 =0,02/0,93=0,0215 м 2 оС/ Вт.
3 слой - кладка из газосиликата
λ3=0,205Вт/(м·Сº);
S3=3,16 Вт/(м2·Сº).
Термическое сопротивление 3-го слоя ограждающей конструкции:
R_3= δ_3/λ_3 =0,4/0,205=1,951 м 2 оС/ Вт.
4 слой - цементно-песчаная штукатурка
λ4=0,205Вт/(м·Сº);
S4=11,09 Вт/(м2·Сº).
Термическое сопротивление 4-го слоя ограждающей конструкции:
R_4= δ_4/λ_4 =0,02/0,93=0,0215 м 2 оС/ Вт.
Термическое сопротивление 2-го слоя ограждающей конструкции:
R_2=3,2-(1,951+0,043+1/8,7+1/7,6)=1,048 м 2 оС/ Вт.
Определяем тепловую инерцию:
D=0,043·11,09+1,048·1,08+1,951·3,16=7,79
Определяем требуемое сопротивление теплопередаче:
R_(т.тр)=(1·(18+22))/(8,7·6)=0,766<3,2
Находим толщину утеплителя:
δ_3=λ_2·R_2=0,069·1,048=0,072 м
Принимаем толщину утеплителя =80 мм.
1.2 Расчет пола перекрытия над подвалом
В качестве теплоизоляционного материала используем плиты полистеролбетонные плотностью 300 кг/м3. Принятая конструкция стены изображена на рисунке 1.2.
Рисунок 1.2 - Конструкция над подвалом.
1 слой - линолеум
λ1=0,38Вт/(м·Сº);
S1=8,56 Вт/(м2·Сº).
Термическое сопротивление 1-го слоя ограждающей конструкции:
R_1= δ_1/λ_1 =0,003/0,38=0,008 м 2 оС/ Вт.
2 слой - цементно-песчаная стяжка
λ2=0,93Вт/(м·Сº);
S2=11,09 Вт/(м2·Сº).
Термическое сопротивление 2-го слоя ограждающей конструкции:
R_2= δ_2/λ_2 =0,07/0,93=0,075 м 2 оС/ Вт.
4 слой - железобетонная плита
λ4=2,04Вт/(м·Сº);
S4=19,7 Вт/(м2·Сº).
Термическое сопротивление 4-го слоя ограждающей конструкции:
R_4= δ_4/λ_4 =0,22/2,04=0,108 м 2 оС/ Вт.
Термическое сопротивление 2-го слоя ограждающей конструкции:
R_3=2,5-(0,075+0,108+1/8,7+1/6)=2,03 м 2 оС/ Вт.
Определяем тепловую инерцию:
D=0,008·8,56+0,075·11,09+2,03·1,56+0,108·19,7=6,19
Определяем требуемое сопротивление теплопередаче:
R_(т.тр)=(1·(18+24))/(8,7·2)=2,41<2,5
Находим толщину утеплителя:
δ_3=λ_3·R_3=2,03·0,1=0,203 м
Принимаем толщину утеплителя =210 мм.
1.3 Расчет чердачного перекрытия
В качестве теплоизоляционного материала используем плиты из пенопласта плотностью 300 кг/м3. Принятая конструкция стены изображена на рисунке 1.3.
Рисунок 1.3 - Конструкция чердачного перекрытия.
1 слой - цементно-песчаная стяжка
λ1=0,205Вт/(м·Сº);
S1=11,09 Вт/(м2·Сº).
Термическое сопротивление 1-го слоя ограждающей конструкции:
R_1= δ_1/λ_1 =0,03/0,93=0,032 м 2 оС/ Вт.
3 слой - железобетонная плита
λ3=2,04Вт/(м·Сº);
S3=19,7 Вт/(м2·Сº).
Термическое сопротивление 3-го слоя ограждающей конструкции:
R_3= δ_3/λ_3 =0,22/2,04=0,108 м 2 оС/ Вт.
Термическое сопротивление 2-го слоя ограждающей конструкции:
R_2=6-(0,032+0,108+1/8,7+1/12)=5,66 м 2 оС/ Вт.
Определяем тепловую инерцию:
D=0,032·11,09+5,66·1,56+0,108·19,7=11,31
Определяем требуемое сопротивление теплопередаче:
R_(т.тр)=(1·(18+22))/(8,7·4)=1,15<6
Находим толщину утеплителя:
δ_2=λ_2·R_2=5,66·0,06=0,34 м
Принимаем толщину утеплителя =0,35 мм.
1.4 Расчёт наружных и внутренних дверей
По таблице 3.10 выбираем двери внутренние- одинарные с сопротивлением теплопередаче 0,34 м 2 оС/ Вт., двери наружные деревянные двойные с сопротивлением теплопередаче 0,43 м 2 оС/ Вт.
1.5 Расчёт оконных проёмов
По таблице 3.9 выбираем окна тройные в деревянных раздельно-спаренных переплётах с сопротивлением теплопередаче 0,55 м 2 оС/ Вт.
1.6 Расчёт внутренней стены и перегородок
Рисунок 1.4 - Конструкция внутренней стены и перегородки.
1-Известково-песчаная штукатурка
2-Силикатный кирпич
3-Керамический кирпич
Термическое сопротивление внутренней стены :
R_т=1/8,7+(2*0,01)/0,81+0,38/1,63=0,373 м 2 оС/ Вт.
Термическое сопротивление перегородки :
R_т=1/8,7+(2*0,01)/0,81+0,12/0,78=0,293 м 2 оС/ Вт.
2. Расчетные потери теплоты отапливаемого здания. Расчет тепловой мощности системы отопления.
Для расчета суммарных потерь теплоты каждого отапливаемого помещения предварительно необходимо:
Выявить значения сопротивления теплопередаче для всех наружных ограждений, а также для внутренних, разделяющих помещения с разностью расчетных температур между ними 3 оС и более.
Вычертить планы этажей, подвала, чердака, разрезы здания в масштабе.
Пронумеровать отапливаемые помещения. Как правило, нумерация производится, начиная с угловых комнат по ходу часовой стрелки (для первого этажа с №101, для второго- с №201и т.д.). Лестничные клетки обозначаются буквами (А, Б и т. д.). Расчетные потери теплоты отапливаемого здания Qзд, Вт определяются суммой потерь теплоты отапливаемых помещений
Qзд=∑Q4,
∑Q4 -расчетные суммарные потери теплоты отапливаемого помещения (тепловая нагрузка помещения),Вт
Значения Q4 для каждого отапливаемого помещения определяются из теплового баланса отдельно рассчитываемых составляющих:
Q4=∑Q+ Qi- Qh(1-η1),
где Q - основные и добавочные потери теплоты через отдельные ограждающие конструкции помещения, Вт;
Qi - расход теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха через ограждающие конструкции помещения, Вт;
Qh - суммарный тепловой поток, регулярно поступающий в помещение здания от электрических приборов, освещения, технологического оборудования, коммуникаций, материалов, людей и других источников, Вт;
η1 - коэффициент, принимаемый в зависимости от способа регулирования системы отопления.
Температура в подвале и тамбуре принимается равной +2 оС, на чердаке - как расчетная температура наружного воздуха.
Определение основных и добавочных потерь теплоты помещения через ограждающие конструкции.
Основные и добавочные теплопотери следует определять, суммируя потери через отдельные ограждающие конструкции Q, Вт, с округлением до 10 Вт для помещений по формуле:
Q=А· (tp-text)(1+∑β) ·n/Rт,
A-расчетная площадь ограждающей конструкции, м2;
Rт- сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции м2 Сº/Вт;
tp -расчетная температура воздуха в помещении, Сº;
text- расчетная температура наружного воздуха для холодного периода года(температура наиболее холодной пятидневки), Сº;
β-добавочные потери теплоты в долях от основных потерь;
n-коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху.
Добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции β следует принимать в долях от основных потерь:
а) в помещениях любого назначения через наружные вертикальные и наклонные стены, двери, окна, обращенные на север, восток, северо-восток, и северо-запад-0,10, на юго-восток и запад-0,05;
в угловых помещениях - дополнительно по 0,05 на каждую стену, дверь и окно;
б) в помещениях (при типовом проектировании) через стены, окна и двери и обращенных на любую из сторон света-0,08, при одной наружной стороне и 0,13 -для угловых помещений , а во всех жилых помещениях-0,13 независимо от количества наружных стен;
в) через наружные двери не оборудованные воздушными или воздушно-тепловой завесами, при высоте здания Н, м, от средней планировочной отметки земли до верха карниза, и т.д.:
0,20Н-для тройных дверей с двумя тамбурами между ними;
0,27Н-для двойных дверей с тамбуром между ними;
0,34Н-для двойных дверей без тамбура;
0,22Н-для одинарных дверей ;
Результаты расчета основных и добавочных теплопотерь сводятся в таблицу 1.
Таблица 1. Расчет основных и добавочных теплопотерь помещений.
Номер,
назначе-ние поме-щенияПлощадь помещения F, м2, tр °CОграждениеРасчётная разность tp-text, °C n1+∑βQ, Вт.Наимено-ваниеОриен-тацияРазмеры, мПлощадь А, м 2Сопротивление RT, м 2 °C / Вт.101ЖК14,41; 20НССЗ4,12×2,79.663.314211.15140НССВ4,83×2,711.583.314211.15170ВС4,31×2,79.550.37411100ОкСЗ1,08×1,4451.460.554211.15130ОкСВ1,08×1,4451.460.554211.15130ДВ1,01×2,072.090.3441120Пл4,31×3,615.522.57180.6170∑760102ЖК15,70;20НССВ5,21×2,712.613.314211.15180НСЮВ4,21×2,79.913.314211.1140ВС2,07×2,75.590.37-511-80ВС2,62×2,073.330.3741140ОКСВ1,08×1,4451.460.554211.15130ОКЮВ1,08×1,4451.460.554211.1120ДВ1,01×2,072.090.3441120Пл4,69×3,616.882.57180.6170∑620103СУ6,20;25НСЮВ3,52×2,78.593.314711.05130ВС2,07×2,75.590.3751180ВС2,07×2,75.590.3751180ОкЮВ0,63×1,4450.910.554711.0580Пер3,1×2,76.900.29911210Дв0,71×2,071.470.3491140Пл3,51×2,077.272.57230.6140∑660104 Кухня11,00;20НСЮВ5,03×2,712.023.314211.1170НСЮЗ3,15×2,78.513.314211.1120ВС2,07×2,75.590.37-511-80ВС0,56×2,71.510.3741120Пер1,41×2,72.130.2941130ОкЮВ1,08×1,4451.560.554211.1130Дв0,81×2,071.680.3441120Пл2,63×4,511.842.57180.6150∑460105ЖК16,01;20НСЮЗ6,89×2,716.353.314211.1230НССЗ3,42×2,77.673.314211.15110ВС2,57×2,74.430.3741150ВС3,73×2,710.070.37411110ОкСЗ1,08×1,4451.560.554211.15140ОкЮЗ0,78×1,4451.130.554211.190ОкЮЗ0,78×1,4451.130.554211.190Дв1,21×2,072.500.3441130Пл2,9×6,3718.472.57180.6180∑930106
Кори-
дор23,00;16НССЗ1,34×2,71.533.313811.120ВС4,31×2,79.550.37-411-100ВС2,62×2,073.330.37-411-40ВС0,56×2,71.510.37-411-20ВС2,57×2,74.430.37-411-50Пер3,1×2,76.900.29-911-210Пер1,41×2,72.130.29-411-30Дв1,01×2,072.090.34-411-20Дв1,01×2,072.090.34-411-20Дв0,71×2,071.470.34-911-40Дв0,81×2,071.680.34-411-20Дв1,21×2,072.500.34-411-30ДДСЗ0,88×2,372.090.433813.24600Пл4,2×6,1125.702.57140.6180∑120201ЖК14,41; 20НССЗ4,12×2,79.663.314211.15140НССВ4,83×2,711.583.314211.15170ВС4,31×2,79.550.37411100ОкСЗ1,08×1,4451.460.554211.15130ОкСВ1,08×1,4451.460.554211.15130ДВ1,01×2,072.090.3441120Пт4,31×3,615.526.184211110∑800202ЖК15,70;20НССВ5,21×2,712.613.314211.15180НСЮВ4,21×2,79.913.314211.1140ВС2,07×2,75.590.37-511-80ВС2,62×2,073.330.3741140ОКСВ1,08×1,4451.460.554211.15130ОКЮВ1,08×1,4451.460.554211.1120ДВ1,01×2,072.090.341611100Пт4,69×3,616.886.184211120∑750203СУ6,20;25НСЮВ3,52×2,78.593.314711.05130ВС2,07×2,75.590.3751180ВС2,07×2,75.590.3751180ОкЮВ0,63×1,4450.910.554711.0580Пер3,1×2,76.900.29911210Дв0,71×2,071.470.3491140Пт3,51×2,077.276.18471160∑680204ЖК11,00;20НСЮВ5,03×2,712.023.314211.1170НСЮЗ3,15×2,78.513.314211.1120ВС2,07×2,75.590.37-511-80ВС0,56×2,71.510.3741120Пер1,41×2,72.130.2941130ОкЮВ1,08×1,4451.560.554211.1130Дв0,81×2,071.680.3441120Пт2,63×4,511.846.18421180490205ЖК16,01;20НСЮЗ6,89×2,716.353.314211.1230НССЗ3,42×2,77.673.314211.15110ВС2,57×2,74.430.3741150ВС3,73×2,710.070.37411110ОкСЗ1,08×1,4451.560.554211.15140ОкЮЗ0,78×1,4451.130.554211.190ОкЮЗ0,78×1,4451.130.554211.190Дв1,21×2,072.500.3441130Пт2,9×6,3718.476.184211130∑980206
Кори-
дор23,00;16НССЗ1,34×2,72.713.313811.130ВС4,31×2,79.550.37-411-100ВС2,62×2,073.330.37-411-40ВС0,56×2,71.510.37-411-20ВС2,57×2,74.430.37-411-50Пер3,1×2,76.900.29-911-210Пер1,41×2,72.130.29-411-30ОкСЗ0,63×1,4450.910.55381160Дв1,01×2,072.090.34-411-20Дв1,01×2,072.090.34-411-20Дв0,71×2,071.470.34-911-40Дв0,81×2,071.680.34-411-20Дв1,21×2,072.500.34-411-30Пт4,2×6,1125.706.183811160∑-330А7,06;16НССЗ3,55×5,7214.533.313811.1180ВС3,73×5,7221.340.37-411-230ОкСЗ0,63×1,4450.910.553811.170Пл1,27×6,698.452.57140.6130Пт1,27×6,698.456.18381150∑100
Расход теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха
через ограждающие конструкции помещений
Расход теплоты на нагревание инфильтрующегося воздуха Qi Вт, в помещениях жилых зданий при естественной вытяжной вентиляции определяется по формуле:
Qi=F(tp-text),
где F- площадб помещений, м2.
Расход теплоты на нагревание инфильтрующегося воздуха определяется для жилых помещений, кухонь и санузлов.
Определение поверхности нагрева и числа элементов отопительных приборов.
Теплопоступления в жилых зданиях учитывают в тепловом балансе помещения в виде общих бытовых тепловыделений.
Qh=21·F.
Тепловой баланс помещений и зданий.
Тепловой баланс здания Qзд рассчитывается по вышеприведенным формулам.
Для определения расчетных суммарных потерь теплоты отапливаемых помещений Q4 необходимо предварительно выбрать тип системы отопления, а также уровень и способ регулирования системы отопления, что позволит выбрать значение коэффициента η 1.
Тепловая расчетная нагрузка помещения соответствует величине расчетных суммарных потерь теплоты помещения Q4. Все результаты вычислений заносятся в таблицу 2. Таблица 2. Расчет тепловой нагрузки помещений
Номер,назначение помещенияtр, °CПлощадь помещения F, м2∑Q, ВтQi,ВтQh,ВтQh× (1-n), ВтQ4, Вт1012014.41760605.22302.6160.5213101022015.70620659.4329.765.941210103256.20660291.4--9501042011.0046046223146.208801052016.01930672.42336.2167.2415401061623.00120---1202012014.41800605.22302.6160.5213402022015.70750659.4329.765.941340203256.20680291.4--9702042011.0049046223146.209102052016.01980672.42336.2167.2415902061623.00-330----330A167.06100---100∑11930 3. Тепловой расчет системы отопления
Цель расчета состоит в выборе типа и размера отопительного прибора при заданных исходных условиях для запроектированной системы отопления.
Последовательность выполнения расчета:
Определяется средняя температура отопительного прибора
tcp=(tг+tо)/2
tг=95 ºС- температура подаваемой воды,
tо=70 ºС- температура обратной воды.
Для отопительного прибора определяется средняя расчетная разность температур:
∆ tcp= tср-tр,
где tр - расчетная температура воздуха в помещении, ºС
Вычисляется тепловой поток Q3 от трубопроводов, проходящих в рассматриваемом помещении:
Q3=∑(qв·lв)+∑( qг·lг)
где qв и qг - соответственно теплоотдача 1 м.п. вертикального и горизонтального неизолированного теплопровода, определяется по таблице.
lв и lг - протяженность вертикального и горизонтального неизолированного теплопровода, м.
Расчетный требуемый тепловой поток отопительного прибора вычисляется по выражению:
Q1=(Q4-0,9Q3) ·β1·β2,
где ∑ Q4-тепловая нагрузка помещения, Вт,
β1- коэффициент учета дополнительного теплового потока устанавливаемых отопительных приборов за счет округления сверх расчетной величины, β1=1,015.
β2- коэффициент учета дополнительных потерь теплоты отопительными приборами, расположенными у наружных ограждающих конструкций, β2 =1,02.
Номинальный требуемый тепловой поток отопительного прибора вычисляется по формуле:
QH.T.=Qi/φ
где φ - коэффициент, определенный по выражению
φ=(∆ tcp/∆ tH)1+n(Gпр/360)р,
где n и р- эмпирические коэффициенты;
Gпр- действительный расход воды в отопительном приборе, кг/с;
∆ tH- номинальная средняя разность температур, ∆ tH=70 ºС
Gпр=0.1 кг/с
n=0.3,
р=0.
По требуемой величине QH.T. подбирается отопительный прибор, номинальный тепловой поток которого QH может быть меньше требуемого не более, чем на 5% или на 60 Вт.
Минимальное количество секций для чугунных отопительных приборов вычисляется по выражению:
Nmin=( QH.T. ·β4)/( QH. ·β3),
где Qн-номинальный тепловой поток одной секции, принимаемый по таблице 5.4, Вт,
β3- коэффициент учета дополнительного теплового потока устанавливаемых отопительных приборов за счет округления сверх расчетной величины, β3=1.
β4- коэффициент учета дополнительных потерь теплоты отопительными приборами, расположенными у наружных ограждающих конструкций, β4 =1,03.
Результаты расчета заносим в таблицу 3.
Таблица 3. Тепловой расчет системы отопления
Номер помещенияQ4, ВтtptcpGпрQнQ3, ВтQ1, ВтQн.т. , ВтМинимальное число секций Nmin10113102062.50.1110269.831104.831280.2011.9910212102062.50.1110269.831001.301160.2310.861039502557.50.1110242.62757.47978.199.161048802062.50.1110269.83659.65764.357.1610515402062.50.1110419.131203.831394.9213.061061201666.50.1110292.59-148.39-158.62-1.4920113402062.50.1110269.831135.891316.1912.3220213402062.50.1110269.831135.891316.1912.322039702557.50.1110242.62778.171004.939.412049102062.50.1110269.83690.71800.347.4920515902062.50.1110419.131255.601454.9013.62206-3301666.50.1110292.59-614.28-656.63-6.15A1001666.50.1110228.82-109.68-117.24-1.10
4. Подбор водоструйного элеватора и расширительного бака
Подключение системы отопления жилого здания к тепловым сетям осуществляется в тепловом пункте. В состав теплового пункта входят элеватор, запорно-регулирующая арматура, контрольно-измерительная аппаратура и приборы автоматики.
Элеватор применяется при непосредственном присоединении местной водяной системы отопления к тепловым сетям с перегретой водой, он понижает температуру воды, заданной в системе отопления, и обеспечивает ее циркуляцию. Для нормальной работы элеватора необходимо, чтобы разность давлений в подающей и обратной трубах тепловой сети составляла не менее 80-100 кПа. Давление, создаваемое элеватором в местной системе, составляет обычно от 10 до 12 кПа.
Основное назначение расширительного бака - прием прироста объема воды в системе отопления, образующегося при ее нагреве. Расширительные баки бывают открытого и закрытого типа, с устройствами автоматики и без них.
В настоящее время применяют преимущественно закрытые расширительные баки. Закрытый (мембранный) расширительный бак устанавливают как правило в тепловом пункте при теплоснабжении от тепловых сетей или местного автоматизированного источника теплоты.
Принимаем, что отопительная система при пуске в эксплуатацию заполняется водой из наружной тепловой сети с температурой tc.
Подбор элеватора
Основной расчетной характеристикой для элеватора является коэффициент смешения U, определяющий отношение расхода охлажденной воды системы отопления к расходу горячей воды тепловой сети
U=(t_c+t_г)/(t_г-t_0 )=(135-95)/(95-70)=1,6
где t_с - температура воды тепловой сети, ºС;
t_г - температура горячей воды системы отопления;
t_о - температура охлажденной воды системы отопления,ºС;
Для подбора элеватора определяется расчетное располагаемое давление ∆рр, кПа, по формуле
∆р_р=р_э/〖1,4·(1+U)〗^2 =130000/〖1,4·(1+1,6)〗^2 =13740 Па
где рэ - располагаемое давление в тепловой сети на вводе в здание перед элеватором, кПа.
Диаметр горловины элеватора dг ,мм, определяется по формуле:
d_г=87,4·√(G_c/(1000*√(〖∆p〗_p ))))=87,4·√(410,06/(1000*√13,74))=29.07 мм
G_c- расчетный расход теплоносителя в системе, кг/ч,
G_c=3,6·∑Qt/(c∆t)=3,6·11930/(25·4,2)=410,06 кг/ч
Qt - расчетный тепловой поток, обеспечиваемый теплоносителем системы, ( ∑Q4),Вт;
с - удельная теплоемкость воды, с = 4,2 кДж/(кг ºС);
∆t - разность температур, ºС , теплоносителя на входе и выходе из системы.
Подбор номера элеватора производится по таблице. При этом необходимо брать ближайший с меньшим диаметром, так как завышение диаметра камеры смешения снижает КПД элеватора.
Выбираем элеватор номер 4 с общей длиной 625 мм.
Подбор бака
Требуемый минимальный объем Vзб , л, закрытого расширительного бака, работающего под давлением, определяется по формуле:
V_зб=V_рб/(1-Р_г/P_(n.k) )=7,57/(1-0,76/3)=10,1 л.
V_рб- рабочий расчетный объем открытого расширительного бака, л;
Р_г - расчетная величина гидростатического давления в точке подключения закрытого расширительного бака, к системе отопления, бар;
P_(n.k) - значение давления срабатывания предохранительного клапана, бар, для расчета принимаем P_(n.k) =3 бар.
Рабочий объем открытого расширительного бака V_рб ,л , определяется по формуле:
V_рб=0,045·Vс.о=0,045·168,12=7,57 л.
Vс.о - расчетный объем воды в системе отопления, л.
Расчетная величина гидростатического давления Р_г, бар, в точке подключения закрытого расширительного бака к системе отопления определяется по формуле:
Рг=р·hГ〖·10〗^(-4)=998·7,63·〖10〗^(-4)=0,76 бар,
hГ - высота столба жидкости над точкой подключения закрытого расширительного бака к системе отопления, м;
р - плотность воды, кг/м3, принимаем р =998 кг/м3.
Объем воды в системе отопления Vсо определяется по ее расчетной тепловой мощности, равной суммарным потерям теплоты здания ∑Q4.
5. Гидравлический расчет системы отопления
Целью гидравлического расчета является определение диаметров теплопроводов при заданной тепловой нагрузке и расчетном циркуляционном давлении, установленном для данной системы.
Метод расчета теплопроводов по удельным потерям давления заключается в раздельном определении потерь давления на трение и в местных сопротивлениях.
В курсовом проекте необходимо осуществить гидравлический расчет главного циркуляционного кольца.
До гидравлического расчета теплопроводов выполняют аксонометрическую схему системы отопления со все запорно-регулирующей арматурой. На схеме, разбитой на расчетные участки, нумеруют стояки а сами участки, а так же указывают тепловую нагрузку и длину участка. Длина берется по планам и разрезам здания. Сумма длин всех расчетных участков составляет величину расчетного циркуляционного кольца. Расчет теплопроводов по методу средних удельных потерь производят по следующей последовательности:
Выбирают главное циркуляционное кольцо. В тупиковых схемах однотрубных систем за главное принимают кольцо, проходящее через дальний стояк, а в двухтрубных системах - кольцо, проходящее через нижний отопительный прибор дальнего стояка.При попутном движении теплоносителя главное кольцо проходит через один из средних наиболее нагруженных стояков - далее по обратной магистрали к тепловому узлу.
Определяют расчетное располагаемое давление ∆рр ,Па.
Значение ∆рр зависит от конструктивных особенностей системы отопления является расчетным располагаемым давлением, создаваемым за элеватором.
При выборе диаметра труб в циркуляционном кольце исходят из принятого расхода воды и среднего ориентировочного значения удельной линейной потери давления Rср , Па/м, определяемого по формуле(считая потери давления на трение равным 65%∆р):
Rср=65%∆р/∑L,
∑L - суммарная длина расчетных участков, м.
Определяют расход теплоносителя на расчетных участках Gуч ,кг/ч, принимая что Q1 - тепловая нагрузка участка, составленная из тепловых нагрузок отопительных приборов, Вт;
Ориентируясь на Rср и Gуч , подбирают фактический диаметр участка d, фактическую величину удельной потери давления на трение R, скорость движения воды W.
Определяют потери давления на трение на каждом участке RL,Па.
Находят потери давления в местных сопротивлениях Z=pd∑ζ на участке, зная скорость воды W и сумму коэффициентов местных сопротивлений ∑ζ. Значение динамического давления pd определяются по приложению.
Местное сопротивление тройников и крестовин относят к расчетным участкам с меньшим расходом воды; местное сопротивление отопительных приборов учитывается поровну в каждом примыкающем к ним трубопроводе.
Определяют общие потери давления на каждом участке при выбранных диаметрах, Па:
∆Руч=R·lуч+Z,
Сумма потерь давления расчетном кольце, Па:
∆Рк=∑( R·li+Zi),
Значение ∆Рк должно быть в пределах(0,9-0,95) ∆рр,т.е.,
∆Рк=(0,9-0,95) ∆рр,
Если условие не выполняется, следует изменить диаметры трубопроводов на участках, на которых фактические удельные потери давления на трение намного завышены относительно средних Rср. Изменив диаметры, делается пересчет участков до выполнения условия.
Таблица №4. Гидравлический расчет системы отопления.
Номер участкаQ1Gучlучd, ммV, м/сR, Па/мR×lуч, Па∑ ζPдZ, Па∆Pуч, Па111930409.0310.77150.603487.5635251.056178.611071.676322.7226940237.942.85150.351172.771492.40460.21270.95763.3535020172.114.70150.25489.191419.20131.6031.60450.8043230110.748.75150.16239.160342.65312.9038.69381.3451003.4314.63150.0231.00014.63150.284.1318.7663230110.748.75150.16239.160342.65312.9038.70381.3575020172.114.70150.25489.191419.20131.6031.60450.8086940237.942.85150.351172.771492.404.560.21270.95763.34911930409.033.64150.603487.5631774.733178.61535.832310.5661.649548.90∑11843.01 Сумма потерь давления в расчетном кольце равна:
∆Рк=∑( R·li+Zi)=11843,01 Па.
Значение ∆Рк должно быть в пределах(0,9-0,95)*∆рр,т.е.,
0,9·∆рр=0,9·13740=12366 Па.
Условие выполняется.
Аэродинамический расчет системы вентиляции с естественным побуждением движения воздуха
Аэродинамический расчет вентиляционной системы производят для:
Подбора размеров поперечных сечений воздуховодов по рекомендуемым скоростям движения воздуха;
Определения потерь давления в системе.
Жилые здания оборудуются вытяжной естественной канальной вентиляцией. Количество удаляемого воздуха для жилых зданий должно быть не менее 3 м3/ч на 1 м2 жилой площади.
Удаление воздуха производится из санитарных узлов и кухонь. При этом подсчитывается воздухообмен по жилой площади и сравнивается с воздухообменом кухонь и санузлов. В расчет берется больший из них, так как суммарное количество воздуха, удаляемого из кухни, ванной и санузла должно быть не менее необходимого воздухообмена жилых комнат.
Вытяжные каналы открываются на расстояние 0.5 м ниже плоскости потолка. Затем воздух по вертикальным каналам поступает в вытяжную шахту. Устье вытяжной шахты должно располагаться не ниже 0.3 м над плоской кровлей и 0.5 м -над скатной. Допускается объединение в один канал вытяжки "ванна-кухня", "уборная-ванна". Объединение "кухня -уборная" не допускается.
Вентиляционные вертикальные каналы (размерами 140×140 мм,140×270 мм) можно размещать во внутренних кирпичных стенах здания.
Приставные вентиляционные каналы в помещениях могут выполняться из плит гипсошлаковых, шлакобетонных, гипсоволокнистых, пеноглинистых и пеностеклянных, а также из асбестоцементных готовых изделий и др материалов. Размеры поперечных сечений воздуховодов из различных материалов принимают на основании заводов-изготовителей.
При размещении вент каналов на планах необходимо соблюдать следующие требования:
Минимальное расстояние между кирпичными каналами 140 мм, между каналам и дверным проемом - 410 мм.
Не размещать каналы в местах пересечения капитальных стен.
Вытяжные каналы из помещений выводить на чердак самостоятельно без отступлений в плане.
За расчетное направление в вытяжных системах с естественным побуждением принимают такое, удельные потери давления на котором имеют минимальную величину.
Удельные потери давления, Па/м:
Руд=Ргр/∑L,
где Ргр - гравитационное давление, действующая в вытяжных каналах соответствующих этажей, Па;
L - длина участка, м.
В системах с естественным побуждением требуется увязка действующих гравитационных давлений в каналах соответствующих этажей с потерями давлений на трение и местные сопротивления по пути движения воздуха от места входа его в сеть до выхода в атмосферу ,т.е..
Ргр≥n·R·l +Z,
где n·R·l +Z - потери давления на трение и местные сопротивления на участках в расчетном направлении,
R - удельные потери давления на трение, Па/м,
l - длина участка воздуховода, м.
n - поправочный коэффициент, который зависит от абсолютной эквивалентной шероховатости k, воздуховодов, (k=0,1 мм - из стали, k=1,5 мм - из шлакобетонных плит, k=4 мм - из кирпича, k=10 мм - штукатурки по металлической сетке).
Z - потери давления на местные сопротивления на участках в расчетном направлении.
Гравитационное давление, Па, определяется по формуле:
Ргр=k3·h· (pн-pв) ·9,81
где h - высота воздушного столба, м, принимается от середины решетки до устья вытяжной шахты;
pн - плотность наружного воздуха, при t=5ºC pн=1,27 кг/м3;
pв - плотность воздуха в помещении, при t=18ºC pн=1,2 кг/м3;
k3 - коэффициент запаса на неучтенные потери, k3=0,9.
Потери давления на местные сопротивлениях Z, Па
Z=∑ζ· Рd,
∑ζ - сумма коэффициентов местных сопротивлений на расчетном участке воздуховода, Рd - динамическое давление, Па
Предварительно определяем площадь поперечного сечения канала А, м2
А=L/(v_рек*3600),
v_рек - рекомендуемая скорость движения воздуха в канале(v_рек=0,4-0,6 м/с-для второго этажа и 0,6-0,7 м/с-для первого этажа),
L - воздухообмен вентилируемого помещения, м3/ч.
В зависимости от типа вытяжного канала, определяем действительную скорость движения воздуха в канале v0, м/с
v_0=L/(А_0*3600),
Для воздуховодов прямоугольного сечения за расчетную величину d принимают эквивалентный диаметр dэ ,мм, при котором потери давления в круглом воздуховоде при той же скорости будут равны потерям давления в прямоугольном воздуховоде:
dэ=2ab/(a+b),
где a и b - стороны прямоугольного воздуховода или канала, мм.
По величине v0 и dэ определяют величину удельных потерь давления R , Па/м и динамическое давление Рd.
Разность между значением Ргр и суммарными потерями давления не должна превышать 10%. Если отклонение составляет более 10%, необходимо изменить размеры канала. Ргр=k3·h· (pн-pв) ·9,81= 0.9·6,38· (1,27-1,2) ·9,81=3,943 Па
Результаты расчётов заносятся в таблицу 5.
Таблица 5. Ведомость расчетов вентилируемых каналов.
Номер участкаL, м3/чl, мa, ммb, ммd(dэ), ммV, м/сR, Па/мnR×l×n, ПаPд∑ ζZ, ПаR·l·n+Z, Па1906,38140270184.390,6610,0491,3510,4210,2663,30,8791,3002506,381401401400,7090,0781,3690,6800,3083,31,0181,6973503,681401401400,7090.0781,3690,3920,3083,31,0181,410 Условие можно считать выполненым, ввиду невозможности уменьшения диаметра.
Список использованной литературы
Тихомиров К. В., Сергеенко Э. С. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция. - М.: Стройиздат, 1991.
Монтаж внутренних санитарно - технических устройств/ Ю. Б. Александрович и др.; Под редакцией И. Г. Староверова. - 3-е изд. - М.: Стройиздат, 1984.
Богословский В. Н., Сканави А. Н. Отопление. - М.: Стройиздат, 1984.
ТКП 45-2.04-43-2006. "Строительная теплотехника". Министерство архитектуры и строительства. Минск 2007.
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
296
Размер файла
280 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа