1. Введение

В курсовом проекте осуществляется проектирование системы отопления и вентиляции трёхэтажного жилого дома, расположенного в Гомельской области. Ориентация главного фасада жилого дома – юг. Источником теплоснабжения является наружная тепловая сеть от ТЭЦ. Присоединение местной водяной системы осуществляется через циркуляционный насос.

Местная система отопления – водяная однотрубная с искусственной циркуляцией с верхней разводкой магистрали. Вентиляция канальная естественная вытяжная.

Теплотехника – области науки и техники, занимающаяся вопросами получения и использования теплоты. Различают два вида использования теплоты: энергетический и технологический. Энергетическое использование теплоты основано на процессах, преобразующих теплоту в механическую работу. Эти процессы изучаются технической термодинамикой. Техническое использование теплоты основывается на реализации теплоты для целенаправленного изменения физико-механических свойств при осуществлении различных технологических процессов.

Наука, изучающая закономерности теплообмена между телами, называется теорией теплопередачи и составляет теоретическую часть теплотехнической науки.

2. Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций

Теплотехнический расчет ограждений выполняют в соответствии с требованиями СНБ 2.04.01.-97. Цель расчета - определение оптимальной в теплотехническом отношении и экономически целесообразной толщины утеплителя б_ут. (м) в наружной ограждающей конструкции и определение общего сопротивления теплопередаче R_о (м²∙ºС/Вт) для этой же конструкции с учетом толщины утеплителя (б_ут, м).

А) наружная стена

1-ый слой: кирпич керамический

ρ₁ = 1600 кг/м³; ₁ = 0,51 м; ₁= 0,78 Вт/(м²∙ºС); S₁ = 8,48 мг/(м∙ч∙Па);

2-ой слой: полистиролбетон

ρ₂ = 230 кг/м³; ₂ = ? м; ₂= 0,085 Вт/(м²∙ºС); S₂ = 19,7 мг/(м∙ч∙Па);

3-ий слой: Цементно-песчаная штукатурка

ρ₃ = 1800 кг/м³; ₃ = 0,02 м; ₃= 0,93 Вт/(м²∙º С); S₃ = 11,09 мг/(м∙ч∙Па);

1. Определяем требуемое сопротивление теплопередаче по формуле:

R , (м²∙^оС)/Вт, (1)

где n=1 - коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху.

_в=8,7 - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/ м^{2 О}С.

t_в =18 - расчетная температура внутреннего воздуха, ^ОС.

t_н - расчетная температура наружного воздуха, принимаемая в зависимости от тепловой инерции D ограждающей конструкции.

При D>7 t_н =t₅=-24 ^ОС.

_t^н=6 ^ОС -расчетный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции.

R (м²·^оС)/Вт

2. Определяем экономически целесообразное сопротивление для наружной стены по формуле:

R_эк=0,5∙R+ , (2);

где t_в=18 ^ОС.

С_э=3,35 руб/Гдж - стоимость тепловой энергии.

Z =194 сут.- продолжительность отопительного периода.

t_н.от=-1,6 ^ОС - средняя за отопительный период температура наружного воздуха.

С_ут =75 руб/ м³ - стоимость материала однослойной или теплоизоляционного материала многослойной ограждающей конструкции.

_ут=0,085 м²∙^ºС/ Вт - коэффициент теплопроводности материала однослойного или теплоизоляционного слоя многослойного ограждения.

R_эк = 0,5 · 0,805 + ;

3. Определяем по [1, табл.5.1] для наружной стены величину нормативного сопротивления теплопередаче:

R_норм = 2,0 (м²·^оС)/Вт;

3. Принимаем максимальное значение R_о из условий:

R_о≥R_о^тр (0,805)

R_о≥R_о^эк (1,743)

R_о≥R_о^норм (2)

Принимаем R_о=2.

3. Определяем сопротивление для трехслойной наружной стены в соответствии с [1, п.5.9] по формуле :

R_к = , (3)

где _в=8,7 ,_н=23 - коэффициент теплоотдачи соответственно внутренней и наружной поверхностей ограждающей конструкции , Вт / м²∙^ОС.

R_к = , (м²·^оС)/Вт;

Толщину слоя полистеролбетона определяем, выражая ее из формулы (3):

₂ (2,0- )  0,085

₂≥0,099

Принимаем ₂ = 0,1 м, тогда R₃ = 0,1/0,085 = 1,176 (м²·^оС)/Вт.

3. Т.к. мы приняли к расчету R_0норм,тогда величину тепловой инерции наружной стены Д проверять не нужно.

4. Корректируем R_о для наружной стены при ₂ = 0,1 м:

R_о = 0,115 + 0,654 + 1,176 + 0,022 + 0,043=2,01(м²∙ºС)/Вт.

3. Определим толщину наружной стены _стены=0,02+0,51+0,1=0,630 м.