99250

Выбор и конструкционное решение системы отопления

Курсовая

Архитектура, проектирование и строительство

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций. Определение толщины утепляющего слоя однородной наружной стены. Определение толщины утепляющего слоя перекрытия над подвалом. Определение толщины утепляющего слоя чердачного перекрытия. Сопротивление воздухопроницаемости ограждающих конструкций. Расчет мощности отопительной установки помещения и здания

Русский

2016-08-10

126.97 KB

1 чел.

Содержание

Исходные данныеТеплотехнический расчет ограждающих конструкций

2.1Определение толщины утепляющего слоя однородной наружной стены

2.2Определение толщины утепляющего слоя перекрытия над подвалом

2.3Определение толщины утепляющего слоя  чердачного перекрытия

2.4Сопротивление воздухопроницаемости ограждающих конструкций

Расчет мощности отопительной установки помещения и здания

3.1Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции

3.2Определение теплопотерь на нагревание наружного воздуха, поступающего через окна, двери, стены и т.п. путём инфильтрации в помещения

3.3Расчёт теплопотерь на нагревание инфильтрующегося воздуха

3.4Определение мощностей отопительных установок

Выбор и конструкционное решение системы отопленияВыбор основного и вспомогательного оборудования индивидуального теплового пунктаСписок использованной литературыНИРС

Исходные данные

Район строительства жилого здания – город Астрахань

Руководствуясь СНиП 23-01-99 «Строительная климатология», принимаем следующие климатические характеристики города:

Расчетная температура наружного воздуха с обеспеченностью 0,92 –   = -23°С;Продолжительность отопительного периода –  = 167;Средняя температура наружного воздуха –  = -1,2°С;Средняя температура наиболее холодного месяца – =-6.7°С;Средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее холодного месяца  = 84%;

Главный фасад здания направлен на северо-восток

Количество этажей в здании – 2этажа и цоколь

Высота типового этажа – 3,5 м

Толщина типового перекрытия – 0,3 м

Тип входной двери в здание: двойная дверь с тамбуром

Высота чердачного помещения 1,5м

Тип системы отопления: горизонтальная двухтрубная с лучевой разводкой

Схема подсоединения системы отопления к тепловым сетям: централизованная зависимая со смешением с помощью насоса

Температурный график теплоносителя:

в городских сетях 115-70°Св системе отопления 95-70°С

Параметры воздуха внутри жилых и общественных зданий из условия комфортности для холодного периода года определяем согласно ГОСТ 30494-96 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещении»:

Температура внутреннего воздуха помещений здания:

Комната жилаяКухн яБассейнаяГаражВаннаяТуалетЛестничная клетка

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

Таблица 1. Теплофизические характеристики материалов ограждений

№ позиции по прил.5

Материал

Массовая влажность ω, %

Плотность ρ, кг/м3

Теплоемкость С, кДж/(кг·°С)

Теплопроводимость λ, Вт/(м·°С)

Теплоусвоение s, Вт/(м2·°С)

Паропроницаемость µ, мг/(мчПа)

Сухой

Влажный

Сухой

Влажный

Наружная стена

183

Раствор цементно-песчаный

2

1800

1820

0,84

0,924

0,76

9,6

0,09

162

Кирпич глиняный обыкновенный (ГОСТ 530) на цементно-песчаном растворе

1

1800

1810

0,88

0,922

0,7

9,2

0,11

6

Пенополистирол фирмы БАСФ Стиропор PS15

2

15

35

1,34

1,42

0,04

0,25

0,035

Перекрытие над повалом

174

Сосна/ель поперек волокон (ГОСТ 8486, ГОСТ 9463)

15

500

650

2,3

2,93

0,14

3,87

0,06

183

Раствор цементно-песчаный

2

1800

1820

0,84

0,924

0,76

9,6

0,09

29

Маты минераловатные

2

125

145

0,84

0,924

0,064

0,73

0,30

204

Рубероид (ГОСТ 10923)

0

600

600

1,68

1,68

0,17

3,53

0

181

Железобетон (ГОСТ 26633)

2

2500

2520

0,84

0,92

1,92

17,98

0,03

Перекрытие под чердаком

181

Железобетон (ГОСТ 26633)

2

2500

2520

0,84

0,92

1,92

17,98

0,03

204

Рубероид (ГОСТ 10923)

0

600

600

1,68

1,68

0,17

3,53

0

29

Маты минераловатные

2

125

145

0,84

0,924

0,064

0,73

0,30

183

Раствор цементно-песчаный

2

1800

1820

0,84

0,924

0,76

9,6

0,09

2.1 Определение толщины утепляющего слоя однородной наружной стены

Рис.1. Конструкция наружной стены.

Раствор цементно-песчаный;Кирпичная кладка из кирпича глиняного обыкновенного (ГОСТ 530) на цементно-песчаном растворе;Пенополистирол фирмы БАСФ Стиропор PS15;Кирпичная кладка из кирпича глиняного обыкновенного (ГОСТ 530) на цементно-песчаном растворе;

Толщина утепляющего слоя определяется из условия, что сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции должно быть больше или равно требуемому сопротивлению:

Требуемое сопротивление теплопередаче определяем из условия энергосбережения по градусосуткам отопительного периода:

;

;

;

Сопротивление теплопередаче  однородной многослойной ограждающей конструкции с однородными слоями определяем по формуле:

, где

термическое сопротивление конвективного теплообмена на внутренней и наружной поверхностях стены соответственно;

, - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения;

=0,1149

,   - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения;

=0,04348

сумма термических сопротивлений слоев ограждающей конструкции;

Утепляющим является слой 3

;

Вычисляем проектное сопротивление теплопередаче:

+0,3571=2,828

Вычисляем трансмиссионный коэффициент теплопередачи по формуле:

2.2 Определение толщины утепляющего слоя перекрытия над подвалом

Рис.3 Конструкция перекрытия над подвалом

6 – плита перекрытия пустотная (220 мм) №181.

Толщина утепляющего слоя перекрытия определяется из условия:

- коэффициент, учитывающий зависимость положения ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху

Сопротивление теплопередаче перекрытия цокольного этажа:

, где

Определяем термическое сопротивление в слое утеплителя:

Вычисленная толщина утепляющего слоя:

=0,07725м

Округляем полученное значение  и принимаем толщину утепляющего слоя

Вычисляем фактическое сопротивление теплопередаче цокольного этажа:

.

.

Астрахань   1-183-162-у-162

Лист

5

Вычисляем трансмиссионный коэффициент теплопередачи по формуле:

Плотность теплового потока:

2.3 Определение толщины утепляющего слоя  чердачного перекрытия

Рис.3 Конструкция чердачного перекрытия

4 – цементно-песчаная стяжка (20 мм) №183;

Определяем толщину утеплителя  из условия:

– коэффициент, учитывающий зависимость положения перекрытия по отношению к наружному воздуху

Определяем сопротивление теплопередаче чердачного перекрытия по формуле:

.

.

Астрахань   1-183-162-у-162

Лист

29

- сопротивление теплопередаче железобетонной плиты

Определяем сопротивление теплопередаче утепляющего слоя по формуле:

Толщина утепляющего слоя:

Принимаем толщину утепляющего слоя  и вычисляем фактическое сопротивление теплопередаче утепляющего слоя:

Вычисляем фактическое сопротивление теплопередаче чердачного перекрытия:

Трансмиссионный коэффициент теплопередачи:

Плотность теплового потока:

Определяем требуемое термическое сопротивление окон и балконных дверей:

принимаем двойное остекление в раздельных переплетах   и определяем коэффициент теплопередачи

Определяем требуемое термическое сопротивление входной двери в здание:

Определяем коэффициент теплопередачи входной двери

2.4 Сопротивление воздухопроницаемости ограждающих конструкций

Сопротивление воздухопроницаемости наружной стены

Разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций р, Па

- удельный вес соответственно наружного и внутреннего воздуха, Н/м3, определяемый по формуле:

Сопротивление воздухопроницаемости окон и балконных дверей жилых зданий:

=0,27 м2·ч/кг

Сопротивление воздухопроницаемости гаражных ворот:

=2,53м2·ч/кг

Сопротивление воздухопроницаемости входных дверей:

м2·ч·Па/кг

Расчет мощности отопительной установки помещения и здания

3.1 Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции

Теплопотери через ограждающие конструкции помещений  складываются из потерь через отдельные ограждения или их части площадью F, м2.

где k-коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/(м2·оС)

tв- температура внутреннего воздуха помещения, °С;

tн- расчётная температура наружного воздуха для проектирования отопления (температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92), оС;

n- коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху;

- коэффициент, учитывающий добавочные теплопотери через ограждения (принимается в доля от основных теплопотерь);

F- площадь наружных и внутренних ограждений при расчёте теплопотерь следует определять (с точностью до 0,1 м2) с соблюдением правил обмера по планам и разрезам здания, м2.

Расчет производится в табличной форме для помещений 1, 4 и типового этажей (т.к. планировка этажей одинакова) и сводится в таблицу 2.

3.2 Определение теплопотерь на нагревание наружного воздуха, поступающего через окна, двери, стены и т.п. путём инфильтрации в помещения

где  kИ – поправочный коэффициент, учитывающий нагревание инфильтрующего воздуха в межстекольном пространстве окон и балконных дверей, где воздух несколько нагревается идущим наружу тепловым потоком (kИ = 0,8 при окнах с двойными разделительными переплётами и kИ=1 при одинарных дверях);

Fo , F – расчётные площади соответственно окон (балконных дверей) и других наружных ограждений, м2;

– удельная массовая теплоёмкость воздуха;

Go ,G – количество воздуха, поступающего путём инфильтрации через 1 м2 площади соответственно окон (балконных дверей) и других наружных ограждений,   ;

– общее количество воздуха, поступающего путём инфильтрации в помещении, ;

Количество воздуха, поступающего за 1 час, вычисляют при известной воздухопроницаемости наружных ограждений:

для заполнения световых проёмов

где RИ – сопротивление воздухопроницанию заполнения световых проёмов при ро=9,81Па;

для других наружных ограждающих конструкций стен, покрытий ворот, дверей и открытых проёмов в здание

где   К – показатель степени:

для наружных стен, покрытий К=1,

для ворот, дверей и открытых проёмов в здании К=0,5;

RИ – сопротивление воздухопроницанию ограждающих конструкций, ;

Разность давлений р у наружной и внутренней поверхностей ограждающих конструкций вычисляют в верхней части окон, дверей, ворот, проёмов (по середине вертикальных стыков стеновых проёмов). Для жилых и общественных зданий используют формулу

здесь g=9,81 м/с2 – ускорение свободного падения ;

H, h – высота над поверхностью земли соответственно верхней точки здания (устья вентиляционной шахты) и верха рассматриваемого элемента ограждения, м;

н – плотность наружного воздуха, кг/м3, которую определяют как н=353/(273,15+t);

н – наибольшая скорость ветра в январе по румбам северного направления (н=4,8 м/с);

Сн , Сз- аэродинамический коэффициент соответственно для наветренной и заветренной поверхности здания (для здания прямоугольной формы: Сн=+0,8;Сз=-0,6);

kД – коэффициент, учитывающий изменение динамического давления ветра в зависимости от высоты верха рассматриваемого элемента и типа местности (тип местности С- городские районы с застройкой зданиями высотой здания высотой более 25м);

Расчет производится в табличном виде только для помещений первого этажа, а также лестничной клетки и лифтового холла последующих этажей и сводится в таблицу 3.

3.3 Расчёт теплопотерь на нагревание инфильтрующегося воздуха

В жилых помещениях и кухнях теплопотери на нагревание инфильтрующегося воздуха, поступающего вследствие естественной вытяжки, не компенсируемой подогретым приточным воздухом, дополнительно определяют по формуле:

где Fп – площадь пола, м2.

Бытовые тепловыделения в жилых помещениях и кухнях находят по формуле

где  – теплопоступления на 1 м2 площади пола.

Расчет производится в табличном виде только для жилых помещений первого этажа и сводится в таблицу 4.

Таблица 4. Теплопотери на нагревание инфильтрующегося воздуха

Помещения

Размеры пола

Fп, м2

tв-tн, °С

Qв, Вт

Qбыт, Вт

наименов

tв, °С

a, м

b, м

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Цокольный этаж

104

Тр. Зал

18

 

 

58

41

2378

986

Первый этаж

205

Ком. Отд

20

 

 

18,24

43

784

310

206

Кухня

19

4

4,4

17,6

42

739

299

207

Гостинная

20

 

 

58

43

2494

986

Второй этаж

301

Спальня

20

5,6

5,6

31,36

43

1348

533

302

Спальня

20

4,4

5,6

24,64

43

1060

419

304

Спальня

20

4,4

4

17,6

43

757

299

305

Спальня

20

 

 

30,65

43

1318

521

3.4 Определение мощностей отопительных установок

а) для жилых помещений и кухонь определение мощностей отопительных установок производится по формуле:

б) для нежилых помещений определение мощностей отопительных установок производится по формуле:

Расчет производится в виде таблицы 5 для всех этажей здания и основан на предыдущих расчетах.

Таблица 5. Мощность отопительной установки

Помещения

∑Qогр, Вт

Qв (Qи), Вт

Qбыт, Вт

Qот, Вт

наименов

1

2

3

4

5

6

Цокольный этаж

101

Гараж

2818

177

0

2995

102

Котельная

494

0

0

494

103

Генератор

356

0

0

356

104

Бассейная

4790

294

0

5084

105

Постирочная

193

0

0

193

106

С/У

680

0

0

680

107

Тр. Зал

1510

2378

986

2902

108

Кладовая

195

0

0

195

109

ЛК

396

0

0

396

Первый этаж

201

Гардероб

474

83

0

557

202

Душ

299

94

0

393

203

Ком. Отд

378

784

310

852

204

Кухня

913

739

299

1353

205

Гостинная

3918

2494

986

5426

Таблица 5. Продолжение

Второй этаж

301

Спальня

1697

1348

533

2513

302

Спальня

1352

1060

419

1992

303

С/У

650

140

0

791

304

Спальня

1179

757

299

1636

305

Спальня

2038

1318

521

2835

306

С/У

570

71

0

641

307

ЛК

1531

64

0

1595

∑Qот

30882

Мощность здания

33970

.

.

    КП-07081042-2010-ОВ

Лист

24

Выбор и конструкционное решение системы отопления

В качестве проектной выбрана горизонтальная двухтрубная система отопления с лучевой разводкой.

Система отопления состоит из локальных систем, подключаемых к разводящим стоякам или ветвям через квартирные распределительные узлы.

В качестве отопительных приборов используются радиаторы биметаллические секционные Sira RS 500 по ГОСТ 31311-2005., которые объединяются в единую систему с помощь труб стальных ГОСТ 10704-91 и труб полиэтиленовых марки TECE FLU. Присоединение труб к отопительным приборам предусматривается боковое одностороннее.

На каждый отопительный прибор предусматривается установка терморегулятора    RA-N-У,  для полного отключения, дренажа и демонтажа отдельно взятого отопительного прибора без опорожнения всей системы на его обратной подводке устанавливается запорный радиаторный клапан типа RLV-У.

Магистральные трубопроводы, стояки, подводка покрывается тепловой изоляцией.

Гидравлический расчет системы отопления и теплотехнический расчет отопительных приборов выполняется с использованием программы Danfoss C.O.v.3.6

Выбор основного и вспомогательного оборудования индивидуального теплового пункта

Подбор циркуляционного насоса:

Расход воды в системе отопления определяется по формуле:

- расход теплоносителя в тепловых сетях

- коэффициент смешения

Подача насоса:

Напор насоса:

Подбор грязевика:

Находим объем теплоносителя, проходящий через грязевик в час:

Находим диаметр грязевика:

По  подбираем грязевик ТС-569.00.000-08

, ,

Список использованной литературы

Богословский В.Н., Щеглов В.П., Разумов Н.Н. “Отопление и вентиляция”.СНиП 23-01-99 «Строительная климатология»ГОСТ 30494-96 «Здания жилые и общественные»ГОСТ 21.602-2003 «Правила выполнения рабочей документации отопления, вентиляции и кондиционирования»СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование»

НИРС

Бурный рост индивидуального жилищного строительства в современной России способствует постоянному росту продаж котельного оборудования. Сегодня на рынке представлен весь спектр бытовых отопительных котлов: отопительные котлы на твёрдом топливе, отопительные котлы дизельные, газовые отопительные котлы, электрические отопительные котлы. Однако существует один сегмент рынка котельного оборудования, который в последние годы развивается наиболее динамично. Это — рынок настенных отопительных котлов, как газовых отопительных котлов, так и электрических. Сегодня компании предлагают настенные отопительные котлы таких известных производителей, как Ferroli (Италия), Ariston (Италия), Demrad (Турция), Protherm (Словакия), Viessmann (Германия), РУСНИТ, ЭВАН (Россия).

Большая популярность настенных котлов обусловлена, прежде всего, их компактными габаритами. Обычно это — размеры кухонного шкафа. Другим неоценимым для индивидуального домовладельца достоинством настенного отопительного котла является функция приготовления горячей воды для бытовых нужд. Почти все настенные отопительные котлы имеют встроенный проточный теплообменник, который позволяет получать в минуту от 12 до 16–18литров горячей воды. Современные настенные отопительные котлы имеют надёжную антикоррозионную защиту теплообменников, что очень важно при неконтролируемом химическом составе водопроводной воды. Все модели газовых настенных отопительных котлов производятся в двух модификациях — с закрытыми или открытыми камерами сгорания. Выбор отопительного настенного котла с закрытой камерой сгорания, в котором используется коаксиальный дымоход, позволит покупателю отказаться от сооружения дорогостоящего вертикального дымохода. Хорошо известно, что настенные отопительные котлы не требуют никакого дополнительного оборудования для работы в системах отопления. Они содержат в себе всё необходимое — циркуляционный насос, расширительный бак, устройства безопасности, системы контроля и управления горением и т.д. В редких случаях, если система отопления имеет большой объём, может потребоваться установка дополнительного расширительного бака. Разумеется, все современные настенные отопительные котлы имеют противоморозную защиту, защиту насоса от заклинивания, защиту от перегрева и т.д., т.е. полный «пакет» систем безопасности.

Характерной особенностью большинства настенных отопительных котлов является низкий порог минимального давления газа на горелке. «Чемпионом» здесь является отопительный котёл «Domiproject» (Ferroli), минимальное давление газа на горелке в котором может составлять всего 2,2 мбар (при номинальном давлении 20 мбар). Нельзя обойти вниманием и «Solaris» (Demrad). Его горелка рассчитана на номинальное давление газа 13 мбар, что обычно для российских условий и совсем нетипично для Европы. При этом даже при давлении 5 мбар, этот котёл обеспечивает не менее 60%мощности. Известно, что экономичность — главное требование к современным газовым котлам. Все представляемые модели имеют микропроцессорное управление режимами горения и работы котла. Все котлы обеспечивают модуляцию мощности горелки, что исключает подачу избыточной теплоты в систему отопления и ГВС и, в конечном итоге, приводит к уменьшению расхода газа. Несомненным достоинством котлов, является широкий диапазон цен на них, позволяющий сделать выбор, соответствующий возможностям покупателя. От 19600 до 24800 руб — котлы «Solaris»; от 20800 до 28600 руб. — котлы «Leopard» (Protherm); от 29000 до 30000 руб. — котлы «Сlas» (Ariston); от 35100 до 46000 руб. — котлы Witopend (Wiessmann).

Говоря о настенных отопительных котлах, нельзя не сказать о настенных электрических отопительных котлах — хорошо известных российскому потребителю. Среди них настенные электрические котлы «РУСНИТ» (Россия) самые популярные, надёжные и доступные по ценам. Они используются в системах отопления, как с естественной, так и принудительной циркуляцией. Котлы «РУСНИТ» серии "Н" имеют встроенный циркуляционный насос, расширительный бак, предохранительный клапан. Российские электрические отопительные котлы «ЭВАН» отличаются высокой надёжностью (срок службы до 30 лет) и универсальностью теплоносителя — от дистиллированной воды до любой незамерзающей жидкости. Особого внимания заслуживают настенные электрические котлы «Warmos QX» (Россия). Эти котлы обладают функциональными возможностями и комплектацией котельной — имеют циркуляционный насос, расширительный бак, группу безопасности, микропроцессорный контроллер, многоуровневую систему защиты.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

64031. Художественная роспись на эмали 1.46 MB
  Ростовской финифти присущи художественные и стилистические качества такие, как прочность, свежесть и яркость красок. Сначала мастера писали на эмали маленькие иконки-образки, финифтяными вставками украшали богатые оклады церковных книг и различную церковную утварь.
64032. Вимушений – стихійний перехід на біологічне землеробство з недотриманням основних його принципів 175.66 KB
  Найбільш широко і продуктивно органічні технології застосовуються у комплексі з правильно вивіреними механічними методами обробітку ґрунту. Що у комплексі з органічними добривами та науково обґрунтованими сівозмінами призводить до отримання не тільки високих, але і якісних врожаїв зернових культур.
64033. Разработка элементов информационной системы мини-отеля «RA» 4.46 MB
  Актуальность темы работы обоснована тем, что сама сфера деятельности, в которой реализуется данный проект ориентирована на широкой круг потенциальных постояльцев. Так как целью является оказание качественных гостиничных услуг в максимально доступной ценовой категории...
64035. Организация сервисной деятельности студии визажа 4.27 MB
  Целью дипломной работы является разработка сервисной деятельности студии визажа. Цель исследования определит его следующие конкретные задачи. Задачи дипломной работы: изучить современные тенденции индустрии услуг, направленных на визаж...
64036. Комп’ютерна верстка за допомогою программ Adobe InDesign та Microsoft Publisher 317.5 KB
  Користувач створює власний макет сторінки, який може містити текст, малюнки, фотографії та інші ілюстративні елементи. Залежно від необхідної кількості і якості матеріалів друк може виконуватися на принтері, різографі або в спеціалізованих друкарнях.