Отопление жилого здания

Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова» Бийский технологический институт (филиал)

Кафедра «Теплогазоснабжение и вентиляция»

 

 

Курсовой проект защищен с оценкой 

Руководитель проекта _________________________________

                                  

Расчет системы отопления жилого здания

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ 

по дисциплине «Отопление»                                  КП 270800.01.000 ПЗ 

 

 

                                                                         

Принял   ____________________________________

                                                                      

 

 

 

 

Бийск  2013 

 

Содержание 

 

Введение………………………………………………………………………...…3

1.Расчетные  параметры наружнего воздуха…………………………………..4

2.Теплотехнический  расчет наружних ограждений…………………………..6

   2.1 Теоретические  данные…………………………………………………..…6

   2.2 Расчет  наружней стены………………………………………………..…...7

   2.3 Расчет подвального перекрытия……………………………………….….9

   2.4 Определение коэффициента теплопередачи световых проемов…….. .10

3. Расчет теплопотерь  …………………………………………………………...11

4. Тепловой  баланс помещений……………………………………………..…..14

    4.1 Расход теплоты на инфильтрацию  воздуха…………………………….14

    4.2 Теплопоступления от бытовых  приборов………………………….……17

     4.3 Тепловой баланс помещений……………………………………….……17

5. Выбор конструкции  системы отопления……………………………….……19

6. Гидравлический  расчет………………………………………………….…….20

7. Определение  количества секций в отопительных  приборах……………….22

8. Подбор оборудования  системы отопления…………………………………. 25

     8.1 Выбор водонагревателя…………………………………………………..25

     8.2Расчет расширительного бака…………………………………….……….26

Заключение……………………………………………………………….……….27Список использованных источников…………………………………...……….28

Приложения 
Введение

Состояние воздушной среды в помещениях определяется совокупностью тепловлажностного и воздушного режимов помещения.

На тепловой режим здания оказывают влияние параметры и процессы, определяющие тепловую обстановку в помещениях Тепловая обстановка помещения зависит от ряда факторов: температуры, подвижности и влажности воздуха, наличия струйных течений, различия параметров воздуха в плане и по высоте помещения, лучистых тепловых потоков, зависящих от температуры, размеров, радиационных свойств поверхности и их расположения.

Воздушный режим здания представляет собой процессы воздухообмена между помещениями и наружным воздухом, включающие перемещение воздуха внутри помещений, движение воздуха через ограждения, проёмы, воздуховоды и обтекание здания потоком воздуха.

Для обеспечения требуемых внутренних условий в помещении служат системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Системы отопления создают и поддерживают необходимые температуры воздуха в помещениях в холодный период года.

Системы вентиляции служат для подачи в помещения чистого воздуха и удаления из них загрязнённого. При этом температура внутреннего воздуха не должна изменяться.

Системы кондиционирования воздуха предназначены для создания и автоматического поддержания в помещениях температуры, относительной влажности, подвижности воздуха, а также его чистоты и определённого газового состава независимо от наружных метеорологических условий.

В настоящей курсовой работе рассчитана  система отопления для двухэтажного жилого здания.

 

1. Расчётные  параметры наружного воздуха

1.1. Исходные  и климатологические данные

1. Населённый пункт - г. Архангельск.

2. Количество этажей – 2.
3. Источник теплоснабжения – тепловые сети.
4. Температурный график тепловой сети,°С -150 – 70.
5. Перепад давления в тепловой сети, Мпа – 0,1.
6. Подключение системы отопления к тепловым сетям – гидроэлеватор.
7. Температурный график системы отопления,°С – 90-70.
8. Система побуждения – за счёт перепада давления в сети (0,1мПа).
9. Расчётная температура самой холодной пятидневки, с обеспеченностью 0,92 –31 °С.
10. Средняя годовая температура –9,5°С.
11. Отопительный период:

          – продолжительность: 273 суток,

          – средняя температура наружного воздуха –3,4 °С,

Таблица 1.1- Средняя месячная и годовая температура наружного воздуха

 

Январь	Февраль	Март	Апрель	Май	Июнь	Июль
-12,5	-12	-18	-0,6	5,6	12,3	15,6

Август	Сентябрь	Октябрь	Ноябрь	Декабрь	год
13,7	8,1	1,4	-4,5	-9,8	0,8

 

Таблица1.2- Состав и теплотехнические показатели ограждений здания  

Состав	Толщина δ, м	Теплотехнические показатели строительных материалов
		ρ, (кг/м3)	λ, (ккал/м2*ч*ºС)
Кирпичная кладка из силикатного кирпича	0,785	1800	0,75
Штукатурка из известкого – песчаного раствора	0,02	1600	0,7
Рулонный ковер	0,01	600	0,15
Цементная стяжка	0,02	1600	0,65
Гравий керамзитовый	0,35	800	0,18
Плита железобетонная	0,22	2500	1,75
Железобетонная панель	0,22	2500	1,75
Гравий керамзитовый	0,14	800	0,18
Воздушная прослойка	0,02	1,2	0,021
Половая рейка	0,03	1800	0,155
Двойное остекление в деревянных раздельных переплетах	Термическое сопротивление заполнения световых проемов R, м2·ч·°С/ккал
	0,44

 

Параметры микроклимата в помещениях и наружнего воздуха определяем с помощю [7], [8] и сводим в таблицу 1.3

 

 

Таблица 1.3- Климатическая характеристика       

Влажностные условия эксплуатации ограждающих конструкций жилых зданий (А или Б) Температура наружного воздуха tн, С. Скорость ветра, м/с		Б   -26
		3,7
Нормируемый температурный перепад, Δt , С.	Для наружных стен	4
	Безчердачное перекрытие	3
	Покрытия над подвалами	2
Отопительный период:
Продолжительность, сутки,		273

 

 

 

 

 

Таблица 1.4 - Расчётные параметры внутреннего воздуха

 

 

Наименование помещения	Температура внутреннего воздуха tв, оС
Жилая комната	20
Кухня	18
Коридор	16
Уборная	16
Ванная	25
Подъезд	16

 

 

 

2 Теплотехнический расчет наружних ограждений

 

2.1. Теоретические данные

 

Определяем требуемое термическое сопротивление теплопередаче RОТР, м2 * 0С /Вт, по формуле:

R0тр = (t В - tН)* n / aВ * DtН                                                                          (2.1)

где:

tВ – температура воздуха в не угловых, жилых комнатах квартир, принимаемая равной 180С

tН – расчетная температура наружнего воздуха в холодный период года, принимаемая в зависимости от тепловой инерционности ограждения . При определении R0 в начале расчета рекомендуется принимать наружную стену условно большой инерционности, чердачное перекрытие - малой;

n – поправочный коэффициент к расчетной разности температур (tВ-tН). Его значение для наружных стен и чердачных перекрытий следует принять равным 1.0; для подвальных перекрытий – 0.6;

aВ - коэффициент тепло перехода от внутреннего воздуха к поверхности ограждения, принимаемый для гладких поверхностей равным 8.7 Вт/(м2*0С).

DtН - нормируемый температурный перепад между температурами воздуха в помещении и на внутренней поверхности ограждения; принимаемый по СНиП П-3-79*, для наружных стен и чердачных перекрытий – 40С; перекрытий над подвалом – 20С.

1. Принимаем конструкцию ограждения  с учетом заданных строительных  материалов.

2. Рассчитываемя толщину искомого  слоя ограждения (теплоизоляции) из  условия R0 ≥ R0ТР,

Раскрывая значение R0, получим:

R0=RВ+R1+…+RX+…+RН=1/aВ+d1/l1+…+ dX/lX+…+dN/lN+1/aН ,

откуда:

dX = (R0ТР- (1/aВ+d1/l1+…+dN/lN+1/aН))*lX

Здесь R1;RX;RN –термическое сопротивление теплопередаче отдельных слоев ограждения, (м2*0С)/Вт;

RВ, RН – термические сопротивления теплопереходу, соответственно, от воздуха помещения к внутренней поверхности ограждения и от наружной поверхности ограждения к наружному воздуху, (м2*0С)/Вт;

d1…dN – толщина отдельных слоев конструкции ограждения, м;

l1…lN – коэффициенты теплопроводности материалов, Вт/(м2*0С), принимаемые в зависимости от влажностных условий эксплуатации ограждения (А или Б).

aН  - коэффициент теплоперехода от внешней поверхности ограждения к внутреннему воздуху, принимаемый для расчета наружных стен – 23 Вт/(м2*0С) и чердачного перекрытия – 12 Вт/(м2*0С).

Вычислив минимально допустимую толщину искомого слоя dX, следует ее принять в соответствии с размером, указанным в примечании.

3. Фактическое сопротивление теплопередаче  ограждения определяем по формуле:

R0Ф=1/aВ+d1/l1+…+dN/lN+1/aН

Расчет заканчиваем определением коэффициента теплопередачи К, Вт/(м2*0С):

К=1/R0Ф.

 

2.2. Расчет наружной стены

 

Определяем требуемое термическое сопротивление, задавшись предварительно инерционностью ограждения:

Считаем для большой инертности:

                                                                               (2.2.1)

Должно выполняться условие R0 ³ R0тр. Принимаем R0 ³ R0тр, тогда:

                                                 (2.2.2)

Определяем фактическое термическое сопротивление:

                                                       (2.2.3)

Определяем коэффициент теплопередачи стены:

                                                                                         (2.2.4)

 

                                                                       (2.3.6)

 

 

2.3 Расчет подвального перекрытия

 

1. Определение требуемого сопротивления теплопередачи

                                                                               (2.4.1)

где ; n=0,9; .

 

2. Определение толщины утеплителя 

 

                                                      (2.4.2)

                                                                          (2.4.3)