Курсовая ТГВ Васильев
.pdfСанкт – Петербургский Государственный Архитектурно – Строительный Университет
Кафедра отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха
РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОЙ РАБОТЕ
ОТОПЛЕНИЕ И ВЕНТЕЛЯЦИЯ ЖИЛОГО ЗДАНИЯ
Работу выполнил Васильев Максим Викторович Студент группы 1ПГС – IV Номер зачетной книжки 04-060
Руководитель работы__________________________
(ФИО)
Проект защищен с оценкой_____________________
____________________________________________
(Дата и подпись преподавателя)
Санкт – Петербург
2013г.
1.Исходные данные |
|
|
|
|||
Вариант № |
|
|
60 |
|
||
Город |
|
|
|
Владивосток |
|
|
Влажностные условия эксплуатации ограждения здания |
Б |
|
||||
Расчетная температура наружного воздуха |
|
text = – 240С |
|
|||
Продолжительность отопительного периода |
|
zht= 196 сут. |
|
|||
Средняя температура воздуха отопительного периода |
tht = – 3,9 0С |
|
||||
Этажность |
|
|
4 |
|
||
Высота этажа |
|
2,8 м |
|
|||
Высота подвала |
|
1,9 м |
|
|||
Давление на входе в систему отопления |
|
7000 Па |
|
|||
Характеристика системы отопления |
|
1-трубная с верхней |
|
|||
|
|
|
|
|
разводкой, тупиковая |
|
Ориентация главного фасада здания |
|
северо-восток |
|
|||
Основной конструктивный слой наружной стены |
Шлаковый кирпич и и |
|||||
|
|
|
|
|
камень на ЦП р-ре |
|
Теплоизоляционный слой наружной стены |
|
Минераловатный плиты |
||||
|
|
|
|
|
полужесткие П-125 |
|
Теплоизоляционный слой чердачного перекрытия |
Маты минераловатные |
|||||
|
|
|
|
|
прошивные |
|
Теплоизоляционный слой перекрытия над подвалом |
Пенополиуретан |
|
||||
2.Теплотехнический расчет наружных ограждений |
|
|
||||
|
Конструкция наружной стены Перекрытие над подвалом |
|
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
|
|
δ1 = 20мм |
4 |
δ1 = 220мм |
|
|
|
|
δ2 = 380мм |
3 |
δ2 = δx |
|
|
|
|
δ3 = δХ |
2 |
δ3 = 45мм |
|
|
|
|
δ4 = 120мм |
|
δ4 = 10мм |
|
|
|
|
|
1 |
δ5 = 5 |
мм |
|
|
|
|
Чердачное перекрытие |
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
4 |
|
δ1 = 10 мм |
|
|
|
|
|
3 |
δ2 = 220 мм |
|
|
|
|
|
|
δ3 = 5мм |
|
|
|
|
|
2 |
δ4 = δХ |
|
|
|
|
|
1 |
δ5 = 10мм |
|
|
|
|
Теплотехнические характеристики |
|
||
|
|
Плотность в |
Коэффициент |
|
№ |
Наименование материала |
сухом |
теплопроводности при |
|
слоя |
состоянии |
условии эксплуатации А λ, |
||
|
||||
|
|
ρ, кг/м3 |
Вт/(м×0С) |
|
|
Наружная стена |
|
||
1 |
Внутренняя штукатурка |
1100 |
0,21 |
|
2
|
|
|
Шлаковый кирпич и |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
камень на цементно- |
1500 |
|
0,70 |
|
|
|
|
|
песчаном растворе |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
Минераловатные плиты |
90 |
|
0,045 |
|
|
|
|
полужесткие |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
Кирпич керамический |
1200 |
|
0,42 |
|
|
|
|
пустотелый одинарный |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Перекрытия над подвалом |
|
|
|||
|
1 |
|
Железобетон |
2500 |
|
2,04 |
|
|
|
2 |
|
Пенополиуретан |
45-70 |
|
0,028 |
|
|
|
3 |
|
Цементная стяжка |
1800 |
|
0,93 |
|
|
|
4 |
|
Древесно-стружечная |
600 |
|
0,16 |
|
|
|
|
плита |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
Линолеум на |
1400 |
|
0,23 |
|
|
|
|
теплоизоляционной основе |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Чердачное перекрытие |
|
|
|||
|
5 |
|
Цементная стяжка |
|
1800 |
|
0,93 |
|
|
4 |
|
Маты минераловатные |
|
50 |
|
0,06 |
|
|
|
прошивные |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
Рубероид |
|
600 |
|
0,17 |
|
|
2 |
|
Железобетон |
|
2500 |
|
2,04 |
|
|
1 |
|
Известково-песчаный |
|
1600 |
|
0,81 |
|
|
|
раствор |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Величина градусо – суток отопительного периода:
Dd = (tint – tht)×zht = (20 – (– 3,9))×196 = 4684
Нормируемое приведенное сопротивление теплопередаче:
Для наружной стены жилого здания:
Rreq(НС) = 1,4+0,00035× Dd = 1,4+0,00035×4684 = 3,040 м2×оС/Вт
Для чердачного перекрытия и перекрытия над неотапливаемым подвалом:
Rreq(Пт, Пл) = 1,9+0,00045× Dd = 1,9+0,00045×4684 = 4,008 м2×оС/Вт
Для окон и балконных дверей при Dd = 4684<6000
Rreq(ОК, БД) = 0,3+0,000075× Dd = 0,3+0,000075×4684 = 0,652 м2×оС/Вт
Поправку на коэффициент, учитывающий положение ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, я сделаю далее в таблице расчета тепловых потерь.
Толщина искомого слоя ограждения:
R |
|
1 |
R R |
... R |
... R |
R |
|
|
1 |
|
||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||
0 |
int |
1 |
2 |
|
x |
|
n |
В. П . |
ext |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
1 |
|
1 |
2 |
... x |
... n |
R |
|
1 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
int |
1 |
2 |
|
x |
|
n |
|
В.П . |
|
ext |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Rх = Rreq – ( Rв+R1+…+Rn+Rн)
δх = λх×Rх
3
Для наружной стены:
Rх = 3,04 – (1/8,7+0,02/0,21+0,38/0,7+0,12/0,42+1/23) = 3,04 – 1,9384= 1,1016 м2×оС/Вт δх = 0,045×1,1016= 0,050 м ≈ 60 мм
Для чердачного перекрытия:
Rх = 4,008 – (1/8,7+0,01/0,81+0,22/2,04+0,005/0,17+0,01/0,93+1/12) = 4,008 – 0,3585 = = 3,6495 м2×оС/Вт δх = 0,06×3,6495 = 0,219 м ≈ 220 мм
Для перекрытия над неотапливаемым подвалом:
Rх = 4,008 – (1/8,7+2,2/2,04+0,45/0,93+0,1/0,16+0,05/0,81+1/12) = 4,008 – 2,5742= 1,4338 м2×оС/Вт δх = 0,06×1,4338 = 0,086 м ≈ 90 мм
Фактическое сопротивление теплопередаче ограждения:
Rо = Rв+ΣRi+ Rн
Для наружной стены:
Rо = 1/8,7+0,02/0,21+0,38/0,7+0,06/0,045+0,12/0,42+1/23 = 3,272 м2×оС/Вт
Для чердачного перекрытия:
Rо =1/8,7+0,01/0,81+0,22/2,04+0,005/0,17+0,01/0,93+0,22/0,06+1/12 = 4,026 м2×оС/Вт
Для перекрытия над неотапливаемым подвалом:
Rо = 1/8,7+0,005/0,23+0,01/0,16+0,045/0,93+0,09/0,028+0,22/2,04+1/12 = 3,6530 м2×оС/Вт
Для окон:
Rо = 0,68 м2×оС/Вт. Двухкамерный стеклопакет из стекла с мягким селективным покрытием и межстекольным расстоянием 12мм в ПВХ переплетах.
Для наружных дверей: |
|
|
|
|
|||
R |
0.6(tint text )nн.с. |
|
0.6(20 ( 24))1 |
|
0,759 |
м2×оС/Вт |
|
|
|
||||||
0 |
tn(н.с.) int |
4 8,7 |
|
|
|||
|
|
|
|||||
Температурный перепад t0:
t0 |
|
n(tint |
text ) |
|
||||
Rфакт |
int |
|||||||
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
0 |
|
|||
Для наружной стены: |
||||||||
t |
|
|
1(20 ( 24)) |
1.55 4 |
||||
0 |
|
|||||||
|
|
|
3.272 |
8,7 |
||||
|
|
|
|
|||||
Для чердачного перекрытия:
t |
|
|
0.9(20 ( 24)) |
1.13 3 |
|
0 |
|
||||
|
4.026 |
8,7 |
|
||
|
|
|
|||
Для перекрытия над неотапливаемым подвалом:
t |
|
|
0.75(20 ( 24)) |
1.04 2 |
|
0 |
|
||||
|
3.653 |
8,7 |
|
||
|
|
|
|||
4
Коэффициент теплопередачи ограждения: kогр = 1/ Rо
Для наружной стены:
kогр = 1/3,272 = 0,306 Вт/(м2×оС)
Для чердачного перекрытия: kогр = 1/4,026 = 0,248 Вт/(м2×оС)
Для перекрытия над неотапливаемым подвалом: kогр = 1/3,6530= 0,274 Вт/(м2×оС)
Для окон
kок =1/0,68 = 1,471 Вт/(м2×оС)
Для наружных дверей: |
|
|
|
|
|
kогр = R |
1,67tn(н.с.) int |
|
1.67 4 8,7 |
|
1.321Вт/(м2×оС) |
|
|
||||
0 |
(tint text )nн.с. |
|
(20 ( 24))1 |
|
|
|
|
|
|||
Значения термических сопротивлений и коэффициентов теплопередачи наружных ограждений здания
|
|
Общая |
Термическое |
Коэффициент |
|
Наименование наружного |
Условное |
толщина |
|||
сопротивление |
теплопередачи |
||||
ограждения |
обозначение |
ограждения, |
|||
Rогр, м2×оС/Вт |
kогр, Вт/(м2×оС) |
||||
|
|
δогр.,м |
|
|
|
Стена |
НС |
0,560 |
3,272 |
0,306 |
|
Чердачное перекрытие |
Пт |
0,465 |
4,026 |
0,248 |
|
Перекрытие над подвалом |
Пл |
0,370 |
3,6530 |
0,274 |
|
Окно |
ОК |
- |
0,68 |
1,47 |
|
Наружная дверь |
НД |
- |
0,759 |
1,321 |
5
3. Расчет тепловых потерь и определение удельного расхода тепловой энергии
Т.к. наружная расчетная температура tн = – 24°С, расчетные температуры воздуха в жилых комнатах принимаю из таблицы.
Расход теплоты за отопительный период
Qy |
3.6потQздDd 24 |
|
3,6 1,1 34410 4684 24 |
340405МДж 340ГДж |
|||
|
|
||||||
h |
(t |
t |
|
)103 |
|
(21 ( 24))103 |
|
|
ext |
|
|||||
|
int |
|
|
|
|
|
|
βпот = 1,1 – коэффициент, учитывающий непроизводительные потери теплоты системой отопления
Удельная тепловая характеристика здания
Ah - Сумма площадей пола квартир и полезной площади помещений, за исключением технических этажей и гаражей Ah=1184м2
qdes |
103 Qy |
103 340405 |
61,38кДж /( м2 |
0С сут) |
|
h |
|
|
|||
|
|
||||
h |
( Ah Dd ) |
(1184 4684) |
|
|
|
|
|
|
|||
Сравнение со справочным значением 61,38<80
6
5. Расчет отопительных приборов
Рассчитываю стояк №12 помещения 114, 214, 314, 414 Устанавливаем конвекторы настенные с кожухом «Универсал» концевые.
Тепловая мощность каждого прибора
114: Qпр = 1220/1 = 1220 Вт 214: Qпр = 880/1 = 880 Вт 314: Qпр = 880/1 = 880 Вт 414: Qпр = 1070/1 = 1070 Вт
Тепловая нагрузка стояка
Qст = ΣQпр = 1160+1070+880×2= 3990 Вт
Массовый расход воды в стояке:
G |
3, 6Qст 1 2 |
|
3, 6 39901.03 1.02 |
||
ст |
ср |
(tГ |
t0 ) |
|
4.19(105 70) |
|
|
||||
где ср – удельная теплоемкость воды, tr(о) – температура воды на входе в стояк
102.9кг / ч
(на выходе из стояка)
Средняя температура воды в каждом приборе стояка
|
|
|
|
|
|
|
0,5Qпр |
3,6 |
|
2 |
|
|
t |
|
t |
|
|
Q |
|
|
1 |
|
, где |
||
ср |
Г |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
пр |
|
|
ср Gст |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ΣQ – суммарная тепловая мощность приборов, подключенных к стояку выше рассчитываемого прибора;
Qпр – тепловая мощность рассчитываемого прибора; α – коэффициент затекания воды в прибор.
tср |
105 Qпр |
пр 3,6 1,031,02 105 0.0088 |
Qпр 0.5Qпр / |
|||
|
|
0,5Q |
|
|
|
|
|
|
|
4.19 102.9 |
|
||
t |
(114) 105 0.0088 2830 1220 69.36 0C |
|
||||
ср |
|
|
|
|
|
|
t |
(214) 105 0.0088 1950 880 / 2 83.97 0C |
|
||||
ср |
|
|
|
|
|
|
t |
(314) 105 0.0088 1070 880 / 2 91.710C |
|
||||
ср |
|
|
|
|
|
|
t |
(414) 105 0.0088 0 1070 / 2 100.29 0C |
|
||||
ср |
|
|
|
|
|
|
Разность средней температуры воды в приборе tпр и температуры воздуха в помещении tв
tср=tср-tint tср(114)=69,36-22=47.36
tср(214)=83,97-22=61,97 tср(314)=91,71-22=69,71 tср(414)=100,29-22=78,29
Номинальный тепловой поток радиатора,
Gпр =α Gст =1×101.9=101.9 кг/ч
Q 0,95Qпр , где
н.пр. к
φк – комплексный коэффициент приведения Qн.пр. к расчетным условиям
11
|
|
t |
ср |
1 n |
|
к |
|
|
|
||
70 |
|||||
|
|
|
|||
|
G |
|
р |
|
|
пр |
|
b c , где |
|
360 |
||||
|
|
|
n = 0,3; р = 0,07 – показатели степени;
с = 1; ψ = 1 – коэффициенты, соответствующие определенному виду отопительных приборов; b≈1,0 – коэффициент учета атмосферного давления в данной местности;
Gпр – массовый расход воды, проходящий через рассчитываемый прибор
|
|
t |
|
1.3 |
|
G |
0.07 |
|
|
|
|||||||||
к |
|
|
ср |
|
|
|
|
|
пр |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
70 |
|
|
360 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
47.36 1.3 |
102.9 |
0.07 |
|
|
||||||||||||
к |
(114) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 0,551 |
Qн.пр.(114)=0,95×1220/0,551=2103,5Вт |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
70 |
|
|
|
|
360 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
61.97 1.3 |
102.9 |
0.07 |
|
|
||||||||||
к |
(214) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 0,781 |
Qн.пр.(214)=0,95×880/0,781=1070,4Вт |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
70 |
|
|
|
|
360 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
69.71 1.3 |
102.9 |
0.07 |
|
|
|||||||||||
к |
(318) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 0,911 |
Qн.пр.(314)=0,95×880/0,911=917,7Вт |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
70 |
|
|
|
|
360 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
78.29 1.3 |
102.9 |
0.07 |
|
|
|||||||||||
к |
(418) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 1,059 |
Qн.пр.(414)=0,95×1070/1,059=959,9Вт |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
70 |
|
|
|
|
360 |
|
|
|
|
||||||
Типоразмер конвектора
(114) 2 конвектора КН20-1,18к длина 900мм (214) 1 конвектор КН20-1,18к длина 900мм (314) 1 конвектор КН20-1,18к длина 900мм (414) 1 конвектор КН20-1,18к длина 900мм
6. Гидравлический расчет трубопроводов системы отопления
Тепловая нагрузка на всех расчетных участках основного циркуляционного кольца
Qуч1 = Qзд = 34410 Вт; l1=23,5 м Qуч2=19500 Вт; l2=4 м
Qуч3 = 15570 Вт ; l3=0,7 м Qуч4=14380 Вт; l4=5,8 м
Qуч5=10770Вт; l5=0,8 м
Qуч6=8830 Вт; l6=5,5 м Qуч7=5240Вт; l7=5,8 м Qуч8=4050 Вт; l8=18 м Qуч9=4050 Вт; l9=2,9 м Qуч10=5240 Вт; l10=7 м Qуч11=8830 Вт; l11=8,6 м Qуч12=10770 Вт; l12=4 м Qуч13=14380 Вт; l13=7,1 м
Qуч14=15570 Вт; l14=2,5 м Qуч15=19500 Вт; l15=5,7 м Qуч16=34410 Вт; l16=13,7 м
12
Массовый расход воды на участках
Gуч |
|
3,6Qуч 1 2 |
|||
|
|
|
|||
ср |
(tГ |
t0 ) |
|||
|
|
||||
Средняя величина удельной потери давления на трение по длине основного циркуляционного кольца
R |
m pp |
|
0.65 7000 |
37.4 |
|
|
|||
|
|
|||
ср |
l |
|
121.6 |
|
|
|
|
Коэффициенты местных сопротивлений.
Участок 1,d=32 : задвижка ζ = 0,5×1=0,5; отвод ζ = 1×5 = 5;
Σζ = 5,5
Участок 2,d=25 : тройник на ответвление ζ = 1,5×1=1,5; отвод ζ = 0,5×1 = 0,5; вентиль ζ = 9×1=9;
Σζ = 11
Участок 3,d=25 : отвод ζ = 0,5×1 = 0,5; тройник на проход ζ = 1×1=1;
Σζ = 9,5
Участок 4,d=25 : тройник на проход ζ = 1×1=1;
Σζ = 1,5
Участок 5,d=20 : тройник на проход ζ = 1×1=1;
Σζ = 1
Участок 6,d=20 : тройник на проход ζ = 1×1=1;
Σζ = 1
Участок 7,d=15 : тройник на проход ζ = 1×1=1;
Σζ = 1
Участок 8,d=15 : воздухосборник ζ = 1,5×1=1,5; кран пробковый проходной ζ = 2×4=8; отвод 135 ζ = 0.75×1 = 0,75; отвод 90 ζ = 1.5×3 = 7,5; этажеузел при одностроннем подключении приборов для однотрубных систем ζ = 3×6,5=22,5 этажеузел при двустороннем подключении приборов для однотрубных систем ζ = 1×4,5=4,5 ;тройник на проход ζ = 1×2=2
Σζ = 46,75
Участок 9,d=15 : тройник на проход ζ = 1×1=1;
Σζ = 1
Участок 10,d=15 : тройник на проход ζ = 1×1=1; отвод 90 ζ = 1.5×2 = 3;
Σζ = 4
Участок 11,d=20 : тройник на проход ζ = 1×1=1; отвод 90 ζ = 1.5×2 = 3;
Σζ = 4
Участок 12, d=20 : тройник на проход ζ = 1×1=1; отвод 90 ζ = 1.5×2 = 3;
Σζ = 4
Участок 13,d=25 : тройник на проход ζ = 1×1=1; отвод 90 ζ = 1.5×2 = 3;
Σζ = 4
Участок 14,d=25 : тройник на проход ζ = 1×1=1;
Σζ = 1
Участок 15,d=25 : отвод 90 ζ = 1.5×1 = 1,5; вентиль ζ = 9×1=9;
Σζ = 4,5
Участок 16,d=32 : тройник на ответвление ζ = 1,5×1=1,5; 90 ζ = 1.5×3 = 4,5; задвижка ζ = 0,5×1=0,5;
Σζ = 6,5
Проверка правильности гидравлического расчета: 0,9× pp >= Σ(R×l+Z)уч
13
0,9×7000 = 6300 > 5742
0.9 pp (R l Z ) уч 100 = 13<15% 0,9 pp
14