99111

Проект отопления и вентиляции жилого двухэтажного дома

Курсовая

Архитектура, проектирование и строительство

Для определения нормативного сопротивления теплопередачи определяется температурная зона района строительства. Для этого выписываем количество дней отопительного периода. Используем водяную систему отопления, двухтрубную тупиковую, с нижней разводкой. Теплоносителем является вода.

Русский

2016-07-30

214.5 KB

1 чел.

Пояснительная записка

к курсовому проекту

на тему:

«Проект отопления и вентиляции жилого двухэтажного дома»

СОДЕРЖАНИЕ

  1. Исходные данные

  1. Зона строительства и нормативные сопротивления

  1. Расчет тепловых потерь

  1. Расчет секций

  1. Гидравлический расчет

  1. Вентиляция

Литература

  1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Проектированное здание- 2-х этажный жилой дом. Расположен вг. Черновцы

Система отопления двухтрубная, с нижней разводкой.

Располагаемое давление на входе в здание ∆p = 1430 Па

Температура теплоносителя на входеt1 = 95, на выходеt2= 70.

Фасад дома ориентирован на Запад.

Высота этажаH = 2,8м

Расчетная температура наружного воздуха (температура наиболее холодной пятидневки)tн = -20.(СНИП 23.01 – 99 Табл.1)

Средняя температура отопительного периодаtоп =-1,3. (СНИП 23.01 – 99)

Продолжительность отопительного периодаzоп =177.

Температура внутреннего воздуха: (СНИП 2.08.01 – 89 дод.4)

жилая комната                     20оС

кухня                                    18оС

коридор                               18оС

санузел                                 25оС

лестничная клетка               16оС

   ванная                                  25 оС

  1. ЗОНА СТРОИТЕЛЬСТВА И НОРМАТИВНЫЕ

СОПРОТИВЛЕНИЯ

Для определения нормативного сопротивления теплопередачи определяется температурная зона района строительства. Для этого выписываем количество дней отопительного периода :

ГСОП=3228

Город находится вI зоне строительства. Для данной зоны выбираем нормативные значения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций:

наружные стеныRн =2,8С)/Вт

чердачные перекрытияRн=4,95

подвальные перекрытия Rн =2,8

окна, балконные двери Rн = 0,6

входные двери Rн = 0,6

Сопротивление теплопередачеRо наружных ограждающих конструкций здания должно быть не менее нормативного сопротивления теплопередаче.

Наружная стена.

Конструкция стены включает в себя следующие конструктивные слои:

  1. Кирпич шлаковый.
  2. Утеплитель пенополистирол.
  3. Штукатурка известково-песчаная.

Таблица 1

Наименование материала

Теплофизические свойства

δ, мм

ρ, кг/м3

λ, Вт/м°С

1. Кирпич шлаковый

250

1500

0,64

2. Утеплитель пенополистирол

δ2

100

0,041

3. Штукатурка известково-песчанным раствором

20

1600

0,7

По нормативным данным принимаем:

Rо =2,8 м2К/Вт;

,

гдеαВ=8,7 Вт/(м2К) – коэффициент теплоотдачи внутренних поверхностей ограждения;

αН=23 Вт/(м2К) – коэффициент теплоотдачи наружных поверхностей ограждения;

λ – коэффициент теплопроводности, Вт/(мК);

δ – толщина слоя, м.

δ2=0,094м.

Принимаемδ2=0,1 м и определяем фактическое значение термического сопротивления:

2К)/Вт

Принимаем наружные двойные двери с =1,4 (м2К)/Вт.

Перекрытие над подвалом.

Конструкция пола включает в себя следующие конструктивные слои:

1. линолиум понивинилхлоридный многослойный.

2.Слой цементно-песчанного раствора.

3. Щебень из перлита вспученого.

4. Ж/б плиты перекрытия.

Таблица 2

Наименование материала

Теплофизические свойства

δ, мм

ρ, кг/м3

λ, Вт/м°С

1.линолиум понивинилхлоридный многослойный

5

  1600

0.38

2. Цементно песчаный раствор

20

1800

0,76

3. Щебень из перлита вспученого

δ3

600

0,17

4. Ж/б плиты перекрытия

160

2500

1,92

По нормативным данным принимаем:

2К)/Вт

,

гдеαВ=8,7 Вт/(м2К) – коэффициент теплоотдачи внутренних поверхностей ограждения;

αН=23 Вт/(м2К) – коэффициент теплоотдачи наружных поверхностей ограждения;

λ – коэффициент теплопроводности, Вт/(мК);

δ – толщина слоя, м.

δ3=0,428 м.

Принимаем:

=0,43м.

Определяем фактическое значение термического сопротивления:

2К)/Вт.

Чердачное перекрытие.

Чердачное перекрытие включает в себя следующие конструктивные слои:

1. Штукатурка известково-песчаная.

2 Гравий керамзитовый.

3. Цементно песчаный раствор.

4. Ж/б плита.

Таблица 3

Наименование материала

Теплофизические свойства

δ, мм

ρ, кг/м3

λ, Вт/м°С

1. Штукатурка известково-песчаная

20

1800

0,76

2. Гравий керамзитовый

δ3

300

0,12

3. Цементно песчаный раствор

20

1600

0,7

4. Ж/б плита

50

2500

1,92

По нормативным данным принимаем:

2К)/Вт

,

гдеαВ=8,7 Вт/(м2К) – коэффициент теплоотдачи внутренних поверхностей ограждения;

αН=23 Вт/(м2К) – коэффициент теплоотдачи наружных поверхностей ограждения;

λ – коэффициент теплопроводности, Вт/(мК);

δ – толщина слоя, м.

δ3=0,56 м.

Принимаем:   =0,6м.

Определяем фактическое значение термического сопротивления:

2К)/Вт.

Таблиця 4.

Сопротивление теплоотдачи ограждающих конструкций

RH, м2*К/Вт

Rф, м2*К/Вт

K=1/R,Вт/м2

1

2

3

4

1.Наружная стена

2,8

3,01

0,357

2.Чердачное перекрытие

4,95

5,007

0,202

3.Перекрытие над подвалом

2,8

2,84

0,357

4.Окна,входные двери

0,6

0,6

0,6

0,6

1,667

1,667

3.Расчет теплопопотерь помещния и определение потребной мощности системы отопления

Потери теплоты через ограждающи конструкции распределяются на основне и добавочные:

Q0= F*(tв-tн)*k*n

где,F – расчетная площадь ограждающей конструкции,м2

tв –температура воздуха в в помещении

tн –температура холодной пятидневки

k – коэффициент теплопередачи,k=1/R

    n – поправочный коэффициент

η=1+∑ᵦ -коэффициент  добавочных потерь

ᵦ -зависит от ориентации: С,В,С-В,С-З=1

                                                    Ю,Ю-З=0

     З,Ю-В=0,05

Тплопотери ограждения:Qогр=Q0* η

Теплопотеери с вентиляцией:QВ=Fж(tв-tн)

Бытовые теплопоступления: Qбыт=21* Fт

где,площадь пола,м2

Расчетные теплопоступления,оторые должны бать компенсированы системой отопления, не обходимо определить , исходя из русловий теплвого баланса по каждому помещению:Qсо=Qn=∑Qогр+Qв-Qбыт

где , Qсо

Qn - потребная тепловая мощность системы отопления по расчетному помещению,Вт

Qв – потери тепла по расчетному помещению,компесируемые системой отопления,Вт

Qбыт – потери тепла с вентиляцией воздуха,поступающего в помщение,Вт

Потери теплоты на инфильтрацию:qn=0,28*Ln(tв-tн)*c*p

где,Ln – расход удаляемого воздуха(Ln=3*Fn)

p – плотность наружного воздуха;1,29 кг/м3 кДж/кг*˚С

c – удельная теплоемкость воздуха;с=кДж/кг*˚С

Все рзультаты вносим в таблицу 5

4. РАСЧЕТ СЕКЦИЙ

1.) По табл.8.1. (Тихомиров) принимаем отопительный прибор.Для данного курсового проекта принимаем чугунный секционный радиатор МС-140-98.f1 =0,240м2,qном=725Вт/м2,n=0,3, р=0, спр.=1

2.)Теплоотдача отопительного прибора принимается равной теплопотребности помещения:

Qпр =Qп

3.) Определяем расход теплоносителя в отопительном приборе:

Gпр = ∑Qi/(с*(t2t0),

где с – термоемкость воды, с = 4,187 КДж/кгоС;

t2– температура горячей;

t0 – охлажденной.

4.)Определяем расчетную плотность теплового потока отопительного прибора:

qпр=qном12пр,Вт

гдеqном – номинальная плотность теплового потока отопительного на одну секцию        спр – коэффициент, учитывающий схему присоединения отопительного прибора

     ф1 – поправочный коэффициент, учитывающий влияние изменения температур:

ф1 = (∆tпр/70)1+n,

гдеn – показатель степени. Принимаемn = 0,3.

tпр– температурный напор прибора, равный разности полусуммы температур теплоносителя на входе и выходе отопительного прибора и температуры воздуха в помещении.

tпр = 0,5*(t2t0) -tв

ф2 – поправочный коэффициент, учитывающий влияние изменения расхода теплоносителя:

ф2 = (Gпр/0,1)р,

гдеGпр – расход теплоносителя в отопительном приборе, кг/с:

р – показатель степени (табл.8.1.). Принимаем ф2 = 1,0.

5.) Вычисляем расчетную площадь отопительного прибора:

Fпр = (Qпр12)/qпр, (м2)

где  β1 – коэффициент учета дополнительного теплового потока устанавливаемых отопительных приборов, за счет округления сверхрасчетной величины. Принимаем β1 = 1,02.

β2 – коэффициент учета дополнительных теплопотерь теплоты отопительными приборами у наружных ограждений. β2 = 1,02.

6.) Расчетное число секций отопительных приборов определяем по формуле:

Nуст. = (Fр4)/(f13),

гдеFрF прибора;

f1 – площадь поверхности нагрева одной секции отопительного прибора, м2;

β4 – коэффициент, учитывающий способ установки прибора. Принимаем открытую установку β4 = 1.

β3 – коэффициент, учитывающий число секций в одном приборе.

Для нашего радиатора принимаем равным β3 = 1 (от числа секций от 3 до 15).

7.) Находим установочное число секций отопительных приборовNуст, округляя до целых значений расчетное число секций.

Результаты расчета отопительных приборов сводим в таблицу 6.

5. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

Используем водяную систему отопления, двухтрубную тупиковую, с нижней разводкой. Теплоносителем является вода.

1.) Определяем главное циркуляционное кольцо, которое проходит через наиболее удаленный отопительный прибор 1-ого этажа. И является самым нагруженным во всей системе. Главное циркуляционное кольцо разбиваем на  расчетные участки.

2.)Определяем расчетное циркуляционное давление для главного циркуляционного кольца по формуле:

∆Рр.ц. = ∆Р + Б*(∆Ре пр. + ∆Ре тр.)=1430+0,5*1275,3=2387,

где  ∆Р – заданный перепад давления  на входе, Па:

Б – коэффициент, определяющий долю максимального гравитационного давления, которую целесообразно учитывать в расчетных условиях Б = 0,4 – 0,5.

∆Ре пр – естественное гравитационное давление, создаваемое в системе, за счет охлаждения воды в отопительных приборах в расчетных условиях:

∆Ре пр =q*h*(t2t0),

∆Ре пр = 9,81*5,2*(95-70) = 1275,3

гдеq – ускорение свободного падения,q = 9,81 м/с2;

h – вертикальное расстояние от оси узла ввода до оси отопительного прибора расчетного кольца;

3.) Для каждого участка расчетного кольца рассчитывается расход теплоносителя по формуле:

G = (3,6*∑Qi)/(с*(t2t0),

где  ∑Qi – суммарная тепловая мощность отопительных приборов, подсоединенных к итому участку трубопроводов;

с – теплоемкость воды.

4.) Определяем ориентировочные удельные потери давления на трение на 1 м длины трубопровода, Па/м, по формуле:

Rор = 0,9*К*(∆Рр.ц./∑L),

где  К – доля потерь давления на трение, К = 0,65;

L – сумма длин рассчитываемых участков главного кольца.

Найденная величина является приближенной. При подборе диаметров участков могут применяться величины большие или меньшие данного числа.

5.)Для каждого расчетного участка главного циркуляционного кольца по заданному расходу теплоносителя определяем соответствующее ему значение диаметра трубопровода. Скорости движения теплоносителя и фактическое значение удельной потери давления на трение.

6.)Вычисляем расчетную потерю давления на трение на участке, равное произведениюRi*Li

7.) По скорости движения теплоносителя находится значение динамического сопротивления Рgi

Определяются потери давления на местные сопротивления по формуле:

Zi =Pgi*∑ξ

По каждому расчетному участку определяется полная потеря давления по формуле:

Pi =Ri*Li +zi

Определяется полная потеря давления в главном циркуляционном кольце:

∆Рг.ц.к. = ∑Pi

Рассчитывается запас давления на неучтенные в расчете гидравлические сопротивления:

((∆Рр.ц. - ∆Рг.ц.к)/ ∆Рр.ц)*100%

Не должно превышать 5-10%.

Результаты заносим в таблицу 7.

Таблица 7

Расчет главного циркуляционного кольца

№ п/п

Тепловая нагрузка,Q Вт

Расход теплоносителя,G кг/ч

Длина участка,l, м

Диаметр,d, мм

Скорость теплоносителя,W, м/с

Удельная потеря давления,R, Па/м

Потеря давления на трение,Rl, Па

Коэф. местных сопротивлений

Потеря давления в м.с.,Z, Па

Rl+Z,Па

P

Па

1

773,445

26,52

0,9

15

0,064

1,55

3,0960

4,00

14,25

17,35

15,65

2

2494,49

85,53

9,37

25

0,081

0,15

25,441

6,50

165,36

190,8

166,76

3

4577,55

156,94

1,1

25

0,081

1,27

21,000

11,50

241,5

262,5

242,89

4

6098,15

209,079

7,64

32

0,079

0,182

22,278

12,50

278,47

300,74

279,86

5

11282,79

386,73

1,05

40

0,124

1,33

21,266

2,50

53,16

74,43

54,55

6

10282,79

352,55

12,31

40

0,124

0,11

21,266

2,50

53,16

74,43

54,51

7

6098,15

209,079

6,32

32

0,079

0,22

21,953

10,50

230,5

252,45

231,89

8

4577,55

156,94

7,93

25

0,081

0,176

11,329

11,50

130,3

141,63

131,69

9

2494,49

85,53

6,41

25

0,081

0,217

39,291

2,50

98,23

137,52

99,62

10

1546,89

453,036

0,9

15

0,064

1,55

3,7496

5,50

20,63

24,38

22,03

Pi=1299,54

6. ВЕНТИЛЯЦИЯ

1.) Выбор конструкции системы вентиляции.

Устраивается естественная канальная вентиляция с вытяжкой воздуха в квартире из кухни. Вытяжка воздуха осуществляется обособленными вертикальными каналами, с устройством их во внутренних стенах. Воздухопроницаемые отверстия вентиляционных каналов в помещении расположены на расстоянии 200-250 мм от потолка.

2.) Расчет системы естественной вентиляции.

Ведем для любой кухни 1-ого этажа.

3.) Определим располагаемое гравитационное давление:

∆Ре =g*h*(ρнρв),

∆Ре = 9,81*6,1*(1,27-1,269) = 2,1508

гдеh – высота от оси решетки до плоскости выпускаемого отверстия шахты над                    крышой или до оси дефлектора на шахте;

ρн – плотность наружного воздуха по температуре наружного   воздуха для расчета систем естественной вентиляции, принимается равной +5оС.

tн = 5оС,ρн = 1,27

ρв = 353/(273 +tв)

ρв = 273/(273+5)*1,293 = 1,269

   4.)Определим количество воздуха, удаляемого через вентиляционный канал кухни. Для этого сравниваем значения суммарного нормативного количества удаляемого воздуха из жилых комнат:

Lж = К*∑Fж

     Суммарным нормативным расходам удаляемого воздуха из служебных помещений:

Lсл. =Lк +Lв +Lсу,

где  К – коэффициент нормативного воздухообмена для жилых помещений на 1 м2 жилой площади (по приложению 1), принимается К = 3.

      ∑Fж – суммарная жилая площадь квартиры:

Lк,Lв,Lсу – нормативные значения вытяжки.Lк = 60,Lв = 25,Lсу = 25.

      5.)Для расчетного канала вентиляционной системы, задаваясь ориентировочной скоростью воздуха в канале, определим требуемую площадь сечения канала:

Fор =L/(3600*Vор), (м2)

гдеL – расход удаляемого воздуха через канал или участок сети,L = 60;

Vор – ориентировочная скорость воздуха для вертикального канала,Vор = 0,5.

     6.) По полученному ориентировочному значению требуемой площади сечения выбираем размеры стандартного вытяжного канала и его эквивалентное значение диаметра (по табл.14.2). Принимаемdэкв = 180.

    7.) Определяем фактическую скорость воздуха в канале:

Vф =L/(3600*Fф),

гдеFф – принятая фактическая площадь сечения канала,Fф = 0,038.

    8.) По полученным значениям скорости и эквивалентного диаметра воздуховода для расчетного канала определяется удельная потеря на преодоление сил трения и динамическое сопротивление ( по номограмме, на рис.14.9).

     Принимаем:Pg = 0,15 Па,R = 0,3.

    9.) По расчетному каналу, пользуясь аксонометрической схемой и приложением 9, определяется сумма коэффициентов местных сопротивлений.

  10.) По расчетному каналу вычисляется полная потеря давления по формуле:

Pi =Ri*li*βш +z, (Па)

Pi = 0,3*3,60*1,27+0,675 = 2,046

гдеli =h (из чертежа);

Ri =R;

βш – коэффициент шероховатости (по табл.14.3),βш = 1,27;

z – потери давления в местных сопротивлениях:

z =Pi*∑ξ

z = 0,15*4,5 = 0,675

  11.) Полученное значение полной потери давления в канале сравнивается с гравитационным давлением и определяется невязка:

А = ((∆Ре - ∑∆Pi)/ ∆Pi)*100% =10-15%

А = ((2,1508-2,046)/2,046)*100% = 5,14%

  12.) Результаты расчетов сводим в таблицу 8

.                                               Таблица 8

Расчет каналов системы естественной вентиляции

№ уч.

h

l

L

∆Ре

Vор

Fор

dэкв

Vф

R

ξ

Pg

z

Pi

1

3,60

60

110

2,1508

0,5

0,038

180

0.5

0,3

4,5

0,15

0,675

2,046

ЛИТЕРАТУРА

  1. Тихомиров К. В. „Теплотехника, теплоенергоснабжение и вентиляция” Москва, Стройиздат, 1991
  2. . Методические указания к выполнению курсового проекта по теме «Отопление и вентиляция».
  3. СНиП 2.01.01-82 „Строительная климотология” 1983

СНиП 2.04.05-91 „Отопление, вентиляция и кондиционирование


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

49292. Составление математической модели турбокомпрессора по заданным расходным характеристикам 149.54 KB
  В качестве недостатка таких методов можно привести пример когда для вновь создаваемого или форсируемого двигателя основной технической проблемой становится к примеру выбор параметров турбокомпрессора или топливного насоса высокого давления ТНВД. Применительно к турбокомпрессорам это могут быть расходные характеристики которые широко распространяются их производителями с целью увеличения рынка сбыта. 1 составить математическую модель турбокомпрессора.
49293. Учет заработной платы сотрудников предприятия 354.85 KB
  Задача «Учет заработной платы сотрудников предприятия» решается с целью получения сведений о средней и суммарной заработной плате каждого сотрудника с начала года до указанного месяца, упорядоченные по алфавиту.
49295. Разработка грузового плана нефтеналивного судна т/х «Сейфула Кади» 161.78 KB
  В данной работе разрабатывается грузовой план нефтеналивного судна т х Сейфула Кади выполняется расчет ходовых запасов; размещение груза расчет кренящего момента дифферентовка и соответствующее принятие балласта расчет остойчивости и прочности составления чертежа грузового плана. Основные характеристики и размерения судна: Тип Стальное однопалубное двухвинтовое наливное судно без седловатости с двойным дном двойным бортом с баком с машинным отделением и рубками расположенными в корме с 6 грузовыми танками.9 1438 63257...
49296. Автоматизация поддержания параметров микроклимата в животноводческом помещении 1.02 MB
  Состояние микроклимата закрытых животноводческих помещений определяет комплекс физических факторов температура влажность движение воздуха солнечная радиация атмосферное давление освещение и ионизация газовый состав воздуха кислород углекислый газ аммиак сероводород и др. Описание работы технологической линии ОВС включает калорифер радиальный центробежный вентилятор магистральный воздуховод и воздуховоды равномерной раздачи воздуха выходные отверстия которых оборудованы жалюзийными решетками. Отопительновентиляционная...