99319

Проектирование системы отопления в жилом 3 этажном здании

Курсовая

Архитектура, проектирование и строительство

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций: теплотехнический расчет наружной стены; теплотехнический расчет цокольного перекрытия; определение сопротивления воздухопроницаемости. Расчет мощности отопительных установок помещений: определение теплопотерь через ограждающие конструкции помещения. Выбор и конструирование систем водяного отопления. Гидравлический и теплотехнический расчет. Расчёт основного и вспомогательного оборудования индивидуального теплового пункта...

Русский

2016-09-07

245.26 KB

0 чел.

Содержание

1. Исходные данные для проектирования

2. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций:

2.1. теплотехнический расчет наружной стены;

2.2. теплотехнический расчет цокольного перекрытия;

2.3. теплотехнический расчет чердачного перекрытия;

2.4. определение сопротивления теплопередаче оконного проема и балконной двери;

2.5. определение сопротивления воздухопроницаемости.

3. Расчет мощности отопительных установок помещений:

3.1. определение теплопотерь через ограждающие конструкции помещения;

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

3.3 расчёт теплопотерь на нагревание инфильтрующегося воздуха естественной вытяжки и бытовых тепловыделений в помещениях.

4. Выбор и конструирование систем водяного отопления.

5. Гидравлический и теплотехнический расчет.

6. Расчёт основного и вспомогательного оборудования индивидуального теплового пункта:

6.1. подбор элеватора;

6.2. подбор грязевика.

7. Энергосбережение. Энергосберегающие технологии.

8. НИРС

9. Список используемой литературы

Приложение 1. Спецификация оборудования и материалов.

  1.  ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Проектируются системы отопления в жилом 3 этажном здании. Строительство ведется в городе Архангельск. Здание кирпичное, с высотой этажа 3,5 метра. Система отопления по фасадная, с температурой теплоносителя 115-70 оС. Ввод в здание осуществляется через цокольный этаж, высота цокольного этажа 3,5 метра.

Климатические характеристики города принимаем по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология».

  1.  температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 tнаиб.х.п. = -31°С;
  2.  средняя температура отопительного периода tот.пер = -4,4°С;
  3.  продолжительность отопительного периода   zот.пер = 253сут.;
  4.  нормальная влажность =55 %;
  5.   расчетная температура воздуха внутри здания °С;
  6.   расчетная температура внешнего воздуха text=-31 °С;
  7.    Район строительства: г. Архангельск
  8.   Вариант: №1, проект 36-02.
  9.   Фасад здания направлен на С3.
  10.   Количество этажей в здании: 3.
  11.   Высота типового этажа: 3,5 м.
  12.   Толщина типового перекрытия: 0,3 м.
  13.   Высота цокольного помещения: 3,5 м.
  14.   Высота чердачного помещения: 1,5 м.
  15.   Тип системы отопления: двухтрубное, периметральная.
  16.   Температура теплоносителя в системе отопления:

- в подающем 90 оС;

- в обратном 70 оС;

  1.  Температура теплоносителя в тепловых сетях:

- в подающем 115 оС;

- в обратном 70 оС;

  1.  Схема присоединения системы отопления к тепловым сетям: централизованная, со смешением с помощью насоса.

2.1 Теплотехнический расчёт наружной стены

Рисунок 1. Конструкция наружной стены

  1.  раствор цементно-песчаный
  2.  кирпичная кладка из сплошного кирпича глиняного обыкновенного (ГОСТ 530) на цементно-песчаном растворе
  3.  Маты минераловатные прошивные (ГОСТ 21880)
  4.  кирпичная кладка из керамического пустотного плотностью 1000 кг/м3 на цементно-песчаном растворе

Определение толщины утепляющего слоя

Толщина утепляющего слоя определяется из условия

Нормируемое сопротивление теплопередаче определяем из условий энергосбережения по градусосуткам отопительного периода:

, где  – расчетная температура воздуха внутри здания

Сопротивление теплопередаче многослойной ограждающей конструкции:

термическое сопротивление конвективного теплообмена на внутренней и наружной поверхности стены

, - коэффициент теплоотдачи внутренний поверхности ограждения

,   - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения

термическое сопротивлении ограждающей конструкции

;

Утепляющим является слой 3.




Вычисленную толщину утепляющего слоя округляем в большую сторону и принимаем как проектное.

Вычисляем фактическое сопротивление теплопередаче:


Трансмиссионный коэффициент теплопередачи:

Плотность теплового потока:

2.2  Расчет толщины утепляющего слоя перекрытия цокольного этажа.

Рис.3 Конструкция перекрытия цокольного этажа

1 – доска половая (30 мм) №174;
2 – лаги, замкнутая воздушная прослойка (50 мм);
3 – цементно-песчаная стяжка (20 мм) №183;
4 – утеплитель №29;
5 – пароизоляция рубероид (1,5 мм) №204;
6 – плита перекрытия пустотная (220 мм) №181.

Толщину утепляющего слоя определяем из условия , где  – коэффициент, учитывающий зависимость положения перекрытия по отношению к наружному воздуху

Сопротивление теплопередаче перекрытия цокольного этажа:

, где  






Определяем термическое сопротивление утепляющего слоя:

 

Толщина утепляющего слоя:

=0,148

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

Трансмиссионный коэффициент теплопередачи:

Плотность теплового потока:

2.3 Расчет толщины утепляющего слоя чердачного перекрытия.

Рис.3 Конструкция чердачного перекрытия

1 –плита перекрытия

пустотная (220 мм) №181;
2 – пароизоляция руберойд (1,5 мм) №204;
3 – утеплитель №29;
4 – цементно-песчаная стяжка (20 мм) №183;

Толщину утепляющего слоя определяем из условия , где  – коэффициент, учитывающий зависимость положения перекрытия по отношению к наружному воздуху

Сопротивление теплопередаче перекрытия цокольного этажа:

, где  




Определяем термическое сопротивление утепляющего слоя:

 

Толщина утепляющего слоя:

=0,2299;

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

Трансмиссионный коэффициент теплопередачи:

Плотность теплового потока:

2.4. Определение сопротивления теплопередаче оконного проема и балконной двери

Согласно СНиП 23-02-03 «Тепловая защита зданий» принимаем:

ГСОП  = 6679 °С*сут.;

Методом интерполяции находим  R0тр:

R0тр = 0,00005*6679+0,3 =  0,67 м2°С / Вт;

Двухкамерный стеклопакет из стекла с мягким селективным покрытием, принимаем Rф = 0,68.

R0тр < Rф;

k = 1 / Rф = 1 / 0,68=1,47  Вт / (м2°С).

2.5. Определение сопротивления воздухопроницаемости

     где - разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций, Па, определяемая в соответствии с 8.2;
     
     
- нормируемая воздухопроницаемость ограждающих конструкций, кг/(м·ч), принимаемая в соответствии с 8.3.

 

3. РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ОТОПИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ В ПОМЕЩЕНИИ И В ЗДАНИЯХ

Тепловую мощность отопительных приборов, размещенных в каждом отапливаемом помещении, определяют с учетом общих потерь теплоты через ограждающие конструкции, теплоты поступающей от бытовых источников и теплоты расходуемой на инфильтрацию воздуха.   

Мощность отопительной установки определяется по формуле:

,   Вт                               

  где   QПОТ - теплопотери помещения в заданный момент времени, Вт

     QВЫД - тепловыделения помещения в заданный момент времени, Вт

   Для жилых помещений и кухонь:

,    Вт                              

 где   QОГР - теплопотери через ограждающие конструкции помещения, Вт

QБЫТ - бытовые тепловыделения в помещение, Вт

QИ или В - теплопотери на нагревание инфильтрующегося или вентиляционного воздуха (берется большая из теплопотерь), Вт

  Для нежилых помещений(лестничных клеток):

, Вт     

3.1. Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции

Расчёт теплопотерь через ограждающие конструкции производится для помещений, расположенных на первом, последнем (4) и типовом этаже (планировка всех этажей однотипная).

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

Qогр=∑k*(tв-tн)*n*F(1+∑)  ( Вт), где

   К-коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/(м2*оС) полученный для наружных стен, чердачного перекрытия и перекрытия над подвалом в курсовой работе «Теплотехнический расчёт ограждающих конструкций»; для окон и балконных дверей определяется через термическое сопротивление как К=1/Rогр,

 tв- температура внутри помещения (в угловых помещениях жилых зданий дополнительно повышают расчётную температуру внутреннего воздуха на 2 оС);

 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.

Результаты расчетов сведены в таблицу 3.1

Таблица 3.1 Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции

 

 

Помещения

Характеристика ограждающих конструкций

Теплопотери помещения ∑Qогр, Вт

наименование

tв, 0С

обозначение

ориентация по сторонам света

размеры, ахв, м

F, м2

tв-tн, 0С

n

k, Вт/м2К

Добавочные теплопотери, в долях

∑Qогр, Вт

на ориентацию β

другие β

1+ β

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции помещений цокольного этажа

1

бильярдная угловая(У)

23

НС

ЮЗ

6,9

1,2

8,3

54

1

0,26

0

0,1

1,1

128

 

 

23

НС

СЗ

7,34

1,2

7,0

54

1

0,26

0,05

0,05

1,1

109

 

 

23

ДО

СЗ

1,47

0,6

0,9

54

1

0,19

0,05

0,05

1,1

10

 

 

23

ДО

СЗ

1,47

0,6

0,9

54

1

0,19

0,05

0,05

1,1

10

 

 

23

НС

СВ

7,2

1,2

7,8

54

1

0,26

0,1

0,05

1,15

125

 

 

23

ДО

СВ

1,47

0,6

0,9

54

1

0,19

0,1

0,05

1,15

10

 

 

23

НСI

 

29,4

2

58,9

54

 

0,17

 

 

 

533

 

 

23

НСII(1)

 

21,4

0,3

6,4

54

 

0,12

 

 

 

43

 

 

23

ПП II(2)

 

14,9

1,7

25,3

54

 

0,14

 

 

 

189

 

 

23

ПП III

 

4,6

2,3

10,4

54

 

0,09

 

 

 

48

1206

2

постирочная(У)

18

НС

ЮЗ

5,3

1,2

5,5

49

1

0,26

0

0,1

1,1

77

 

 

 

18

НС

ЮВ

4,75

1,2

5,7

49

1

0,26

0,05

0,1

1,15

84

 

 

 

18

О

ЮЗ

1,47

0,6

0,9

49

1

1,47

0

0,1

1,1

70

 

 

 

18

НС I

 

12,1

2

24,2

49

 

0,17

 

 

 

199

 

 

 

18

НС II(1)

 

8,08

0,3

2,4

49

 

0,12

 

 

 

15

 

 

 

18

ПП II2

 

6,41

1,7

10,9

49

 

0,14

 

 

 

74

 

 

 

18

ПП III

 

2,1

2,6

5,5

49

 

0,09

 

 

 

23

 

 

санузел

19

НС

ЮВ

2,1

1,2

2,5

50

1

0,26

0,05

0

1,05

34

 

 

 

19

НС I

 

2

2

4,0

50

 

0,17

 

 

 

34

 

 

 

19

НС II(1)

 

2

0,3

0,6

50

 

0,12

 

 

 

4

 

 

 

19

ПП II(2)

 

2

1,7

3,4

50

 

0,14

 

 

 

23

 

 

 

19

ПП III

 

2

0,8

1,6

50

 

0,09

 

 

 

7

 

 

Винный погреб(У)

10

НС

ЮЗ

4,6

1,2

5,5

41

1

0,26

0

0,1

1,1

65

 

 

10

НС

СЗ

4,5

1,2

5,4

41

1

0,26

0,05

0,05

1,1

63

 

 

10

НС I

 

11,2

2

22,4

41

 

0,17

 

 

 

154

 

 

10

НС II(1)

 

7,2

0,3

2,2

41

 

0,12

 

 

 

11

 

 

10

ПП II(2)

 

5,5

1,7

9,4

41

 

0,14

 

 

 

53

 

 

10

ПП III

 

1,9

1,9

3,6

41

 

0,09

 

 

 

13

1001

3

домашний кинотеатр

23

НС

СЗ

2,6

1,2

3,1

54

1

0,26

0,05

0

1,05

46

 

 

23

НС I

 

2,5

2

5,0

54

 

0,17

 

 

 

45

 

 

23

НС II(1)

 

2,5

0,7

1,8

54

 

0,12

 

 

 

12

 

 

23

ПП II(2)

 

5,3

1,7

9,0

54

 

0,14

 

 

 

67

 

 

23

ПП III

 

8,5

1,5

12,8

54

 

0,09

 

 

 

60

 

 

кладовая

18

НС

ЮВ

2,5

1,2

3,0

49

1

0,26

0,05

0

1,05

40

 

 

18

НС I

 

2,4

2

4,8

49

 

0,17

 

 

 

39

 

 

18

НС II(1)

 

2,4

0,3

0,7

49

 

0,12

 

 

 

4

 

 

18

ПП II(2)

 

2,4

1,7

4,1

49

 

0,14

 

 

 

28

 

 

18

ПП III

 

2,4

0,8

1,9

49

 

0,09

 

 

 

8

349

4

котельная(У)

18

НС

ЮВ

5,7

1,2

6,8

49

1

0,26

0,05

0,1

1,15

100

 

 

18

НС

ЮЗ

2,8

1,2

3,4

49

1

0,26

0

0,1

1,1

47

 

 

18

НС I

 

10,1

2

20,2

49

 

0,17

 

 

 

166

 

 

18

НС II(1)

 

6,1

0,3

1,8

49

 

0,12

 

 

 

11

 

 

18

ПП II(2)

 

4,8

1,7

8,2

49

 

0,14

 

 

 

55

 

 

18

ПП III

 

3,1

0,2

0,5

49

 

0,09

 

 

 

2

382

ЛК0

ЛК угловая

16

НС

СВ

4,3

1,2

5,2

43

1

0,26

0,1

0,05

1,15

66

 

 

16

НС

СЗ

3

1,2

2,6

43

1

0,26

0,05

0,05

1,1

32

 

 

16

ДО

СЗ

0,7

1,5

1,0

43

1

1,47

0,05

0,05

1,1

71

 

 

16

НС I

 

9,6

2

19,2

43

 

0,17

 

 

 

139

 

 

16

НС II(1)

 

5,6

0,3

1,7

43

 

0,12

 

 

 

9

 

 

16

ПП II(2)

 

5,6

1,7

9,5

43

 

0,14

 

 

 

57

 

 

16

ПП III

 

2,3

1,6

3,7

43

 

0,09

 

 

 

14

387

Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции помещений 1-го этажа

101

Гараж угловой

5

НС

ЮВ

7,7

3,5

24,8

36

1

0,26

0,05

0,1

1,15

267

 

 

5

ДО

ЮВ

1,47

1,5

2,1

36

1

1,47

0,05

0,1

1,15

131

 

 

5

НС

СВ

7

3,5

14,5

36

1

0,26

0,1

0,05

1,15

156

 

 

5

2ГВ

СВ

4

2,5

10,0

36

1

0,25

0,1

0,05

1,15

104

 

 

5

НС

СЗ

7,7

3,5

23,0

36

1

0,26

0,05

0,05

1,1

237

 

 

5

ДО

СЗ

1,47

1,5

2,1

36

1

1,47

0,05

0,05

1,1

125

 

 

5

ДН

СЗ

0,9

2

1,8

36

1

0,22

0,05

0,05

1,1

15

1034

102

Хоз помещение

18

НС

ЮВ

7,1

3,5

20,6

49

1

0,26

0,05

0

1,05

275

 

 

18

ДО

ЮВ

1,47

1,5

2,1

49

1

1,47

0,05

0

1,05

162

 

 

18

ДО

ЮВ

1,47

1,5

2,1

49

1

1,47

0,05

0

1,05

162

 

 

18

НС

СЗ

7,1

3,5

21,9

49

1

0,26

0,05

0

1,05

292

 

 

18

ДН

СЗ

1,5

2

3,0

49

1

0,22

0,05

0

1,05

34

925

103

Кладовая У

18

НС

ЮВ

5,7

3,5

17,8

49

1

0,26

0,05

0,1

1,15

261

 

 

18

НС

ЮЗ

2,8

3,5

8,0

49

1

0,26

0

0,1

1,1

112

 

 

18

ДО

ЮВ

1,47

1,5

2,1

49

1

1,47

0,05

0,1

1,15

178

 

 

18

ДН

ЮЗ

0,9

2

1,8

49

1

0,22

0

0,1

1,1

21

572

104

Гостевая спальня

23

НС

ЮВ

4,9

3,5

15,0

54

1

0,26

0,05

0

1,05

221

 

 

23

ДО

ЮВ

1,47

1,5

2,1

54

1

1,47

0,05

0

1,05

179

 

 

прихожая

18

ДН

СЗ

1

2

2,0

49

1

0,22

0,05

0

1,05

22

 

 

18

ПП

-

3,5

3,4

11,9

49

1

0,34

 

 

 

198

 

 

холл

18

ПП

-

7,9

1,9

15,0

49

1

0,34

 

 

 

250

871

105

С/У

19

НС

ЮВ

2,1

3,5

6,3

50

1

0,26

0,05

0

1,05

86

 

 

19

ДО

ЮВ

0,9

1,2

1,1

50

1

1,47

0,05

0

1,05

83

169

106

Кухня У

19

НС

ЮВ

4,7

3,5

14,3

50

1

0,26

0,05

0,1

1,15

214

 

 

19

ДО

ЮВ

1,47

1,5

2,1

50

1

1,47

0,05

0,1

1,15

181

 

 

19

НС

ЮЗ

5,3

3,5

18,6

50

1

0,26

0

0,1

1,1

265

 

 

19

ДО

ЮЗ

1,47

1,5

2,1

50

1

1,47

0

0,1

1,1

174

834

107

Столовая

19

НС

ЮЗ

4,6

3,5

14,0

50

1

0,26

0

0,1

1,1

200

 

 

19

ДО

ЮЗ

1,47

1,5

2,1

50

1

1,47

0

0,1

1,1

174

 

 

19

НС

СЗ

4,55

3,5

12,0

50

1

0,26

0,05

0,05

1,1

172

 

 

19

БД

СЗ

0,87

2

1,7

50

1

0,19

0,05

0,05

1,1

18

 

 

19

ДО

СЗ

1,47

1,5

2,1

50

1

1,47

0,05

0,05

1,1

174

737

108

Гостиная У

23

НС

ЮЗ

6,9

3,5

24,2

54

1

0,26

0

0,1

1,1

373

 

 

23

НС

СЗ

7,3

3,5

15,3

54

1

0,26

0,05

0,05

1,1

236

 

 

23

ДО

СЗ

1,47

3,5

5,1

54

1

1,47

0,05

0,05

1,1

449

 

 

23

ДО

СЗ

1,47

3,5

5,1

54

1

1,47

0,05

0,05

1,1

449

 

 

23

НС

СВ

7,2

3,5

20,1

54

1

0,26

0,1

0,05

1,15

324

 

 

23

ДО

СВ

1,47

3,5

5,1

54

1

1,47

0,1

0,05

1,15

470

2301

ЛК1

ЛК угловая

16

НС

СВ

4,3

3,5

15,1

47

1

0,26

0,1

0,05

1,15

211

 

 

16

НС

СЗ

3

3,5

9,5

47

1

0,26

0,05

0,05

1,1

127

 

 

16

ДО

СЗ

0,7

1,5

1,0

47

1

1,47

0,05

0,05

1,1

78

417

Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции помещений 2-го этажа

201

Игровая комната

23

НС

ЮЗ

6,9

3,5

22,0

54

1

0,26

0

0,1

1,1

340

 

 

23

ДО

ЮЗ

1,47

1,5

2,1

54

1

1,47

0

0,1

1,1

187

 

 

23

НС

СЗ

7,3

3,5

15,3

54

1

0,26

0,05

0,05

1,1

236

 

 

23

ДО

СЗ

1,47

3,5

5,1

54

1

1,47

0,05

0,05

1,1

449

 

 

23

ДО

СЗ

1,47

3,5

5,1

54

1

1,47

0,05

0,05

1,1

449

 

 

23

НС

СВ

7,2

3,5

20,1

54

1

0,26

0,1

0,05

1,15

324

 

 

23

ДО

СВ

1,47

3,5

5,1

54

1

1,47

0,1

0,05

1,15

470

 

 

23

ПЧ

 

6,5

5,8

37,7

54

0,9

0,23

0

0

1

421

 

 

холл

18

ПЧ

 

4,3

5,3

22,8

49

0,9

0,264

0

0

1

265

3142

202

Кабинет угловой

23

НС

СЗ

3,5

3,5

10,1

54

1

0,26

0,05

0,05

1,1

156

 

 

 

23

ДО

СЗ

1,47

1,5

2,1

54

1

1,47

0,05

0,05

1,1

187

 

 

 

23

НС

СВ

4,3

3,5

12,9

54

1

0,26

0,1

0,05

1,15

208

 

 

 

23

ДО

СВ

1,47

1,5

2,1

54

1

1,47

0,1

0,05

1,15

196

 

 

 

23

ПЧ

 

3,6

2,7

9,7

54

0,9

0,23

0

0

1

109

856

203

Спальня

23

НС

СВ

4,6

3,5

13,5

54

1

0,26

0,1

0,05

1,15

217

 

 

23

ДО

СВ

1,47

1,8

2,6

54

1

1,47

0,1

0,05

1,15

242

 

 

23

ПЧ

 

4,6

5,8

26,7

54

0,9

0,23

0

0

1

298

757

204

С/У угловой

19

НС

СВ

2,8

3,5

7,7

46

1

0,26

0,1

0,05

1,15

105

 

 

19

ДО

СВ

1,47

1,5

2,1

46

1

1,47

0,1

0,05

1,15

167

 

 

19

НС

ЮВ

6,5

3,5

20,6

46

1

0,26

0,05

0,1

1,15

283

 

 

19

ДО

ЮВ

1,47

1,5

2,1

46

1

1,47

0,05

0,1

1,15

167

 

 

19

ПЧ

 

5

2,1

10,5

46

0,9

0,23

0

0

1

100

822

205

СУ

19

НС

ЮВ

2,9

3,5

8,0

50

1

0,26

0,05

0

1,05

109

 

 

19

ДО

ЮВ

1,47

1,5

2,1

50

1

1,47

0,05

0

1,05

166

 

 

19

ПЧ

ЮВ

2,9

2,7

7,8

50

0,9

0,23

0

0

1

81

 

 

кладовая

18

НС

ЮВ

1,6

3,8

6,1

49

1

0,26

0,05

0

1,05

81

 

 

18

ПЧ

 

1,6

2,6

4,2

49

0,9

0,23

0

0

1

42

479

206

Спальня У

23

НС

ЮВ

4,7

3,5

16,5

54

1

0,26

0,05

0,1

1,15

266

 

 

23

НС

ЮЗ

5,3

3,5

15,9

54

1

0,26

0

0,1

1,1

246

 

 

23

ДО

ЮЗ

1,47

1,8

2,6

54

1

1,47

0

0,1

1,1

231

 

 

23

ПЧ

 

4

4,5

18,0

54

0,9

0,23

0

0

1

201

943

207

Спальня У

23

НС

ЮЗ

4,7

3,5

14,3

54

1

0,26

0

0,1

1,1

221

 

 

23

ДО

ЮЗ

1,47

1,5

2,1

54

1

1,47

0

0,1

1,1

187

 

 

23

НС

СЗ

5,7

3,5

17,8

54

1

0,26

0,05

0,05

1,1

275

 

 

23

ДО

СЗ

1,47

1,5

2,1

54

1

1,47

0,05

0,05

1,1

187

 

 

23

ПЧ

 

5,7

3,9

22,2

54

0,9

0,23

0

0

1

248

1119

ЛК2

ЛК

16

НС

СЗ

2,1

3,5

5,2

47

1

0,26

0,05

0

1,05

153

 

 

16

ДО

СЗ

1,47

1,5

2,1

47

1

1,47

0,05

0

1,05

156

309

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

Расчёт выполняется в виде таблицы,  для всех помещений цокольного, первого и мансардного этажей.

QИ=(kИGoFo+0,7*∑G*F)*cв*(tв-tн)/3600=0,28*Gобщ*(tв-tн), Вт

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 (и балконной дверей) и других наружных ограждений, м2;

св – удельная массовая теплоёмкость воздуха, равная 1005 Дж/(кгК);

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

Gобщ=(kИGoFo+0,7*∑G*F) – общее количество воздуха, поступающего путём инфильтрации в помещении, кг/ч;

св/3600=0,28.

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

  1.  для заполнения световых проёмов

Go=1/RИ*(р/ро)2/3, кг/ч

где RИ – сопротивление воздухопроницанию заполнения световых проёмов, м2ч/кг при ро=9,81 Па;

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

Gк/RИ, кг/ч

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, (м2чПа/кг);

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

p=g[(H-h)*(н-1.27)+0.05*н*2ннз)kd], Па

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

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+t);

н – наибольшая скорость ветра в январе по румбам северного направления (н=7,5 м/с);

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

kd – 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).

Результаты расчета приведены в таблице №3.2.

Таблица №3.2. Расчет теплопотерь на нагревание наружного воздуха, поступающего через окна, двери, стены и т.п. путем инфильтрации в помещениях.

Помещения

h, м

H-h, м

Δp, Па

Характеристика ограждающих конструкций

Gобщ, кг/ч

tв-tн, 0С

Qи, Вт

наименование

tв,0С

∑F0, м2

G0, кг/ч м2

kиF0G0, кг/ч

∑F, м2

G, кг/ч м2

0,7∑FG, кг/ч

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Расчет теплопотерь на нагревание наружного воздуха, поступающего через окна, двери, стены и т. п. путем инфильтрации в помещениях 1-го этажа.

101

гараж

5

2,7

9,3

29,85

4,3

3,68

12,65

62,31

0,07

3,17

45,49

36

459

 

ворота

5

2,5

9,5

30,15

10,0

3,71

29,67

 

 

 

 

 

 

102

хоз. Помещение

18

2,7

9,3

29,85

4,3

6,18

21,21

42,41

0,07

2,16

38,59

49

530

 

Входная дверь

18

2,0

10,0

31,07

3,0

6,34

15,22

 

 

 

 

 

 

103

кладовая

18

2,7

9,3

29,85

2,1

6,18

10,60

25,80

0,07

1,31

21,05

49

289

 

Входная дверь

18

2,0

10,0

31,07

1,8

6,34

9,13

 

 

 

 

 

 

104

гостевая спальня

23

2,7

9,3

29,85

2,1

6,18

10,60

15,00

0,07

0,76

11,37

54

172

105

С/У

19

2,7

9,3

29,85

1,1

6,18

5,34

6,27

0,07

0,32

5,66

50

79

106

кухня

19

2,7

9,3

29,85

4,3

6,18

21,21

32,85

0,07

1,67

22,88

50

320

107

столовая

19

2,7

9,3

29,85

6,0

6,18

29,81

25,99

0,07

1,32

31,13

50

436

108

гостиная

23

4,7

7,3

26,08

15,4

5,64

69,69

59,47

0,06

2,65

72,34

54

1094

Расчет теплопотерь на нагревание наружного воздуха, поступающего через окна, двери, стены и т. п. путем инфильтрации в помещениях 2-го этажа.

201

игровая комната

23

8,2

3,8

19,60

17,6

4,67

57,42

57,32

0,05

1,92

59,33

54

897

202

кабинет

23

6,7

5,3

22,45

4,3

5,11

15,35

23,01

0,05

0,88

16,23

54

245

203

спальная

23

7,0

5,0

21,82

2,6

5,01

9,28

13,45

0,05

0,50

9,78

54

148

204

С/У

19

6,7

5,3

22,45

4,3

5,11

15,35

28,26

0,05

1,08

16,43

50

230

205

С/У

19

6,7

5,3

22,45

2,1

5,11

7,67

8,00

0,05

0,31

7,98

50

112

206

спальная

23

7,0

5,0

21,82

2,6

5,01

9,28

32,35

0,05

1,20

10,49

54

159

207

спальная

23

6,7

5,3

22,45

4,3

5,11

15,35

32,11

0,05

1,23

16,58

54

251

ЛК1

лестничная клетка

16

1,9

10,1

31,26

1,0

6,37

4,56

24,53

0,08

1,31

5,86

47

77

ЛК2

лестничная клетка

16

7,9

4,1

20,15

2,1

4,75

7,14

5,20

0,05

0,18

7,32

47

96

3.3 Расчёт теплопотерь на нагревание инфильтрующегося воздуха естественной вытяжки и бытовых тепловыделений в помещениях

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

QВ=(tв-tн)*Fп , Вт,

где Fп – площадь пола, м2.

Бытовые тепловыделения в жилых помещениях и кухнях находят по формуле

QБыт=q1*Fп=21* Fп , Вт,

где q1 =21 Вт/ м2– теплопоступления на 1 м2 площади пола.

Расчёт выполняется в виде табличной форме. Расчет приведен в таблице №3.

Таблица №3.3. Теплопотери на нагревание инфильтрующегося воздуха, поступающего вследствие естественной вытяжки и бытовые тепловыделения в помещениях типового этажа.

помещения

размеры пола, апхвп, м

Fп, м2

tв-tн, 0C

QВ, Вт

QБЫТ, Вт

наименование

tв, 0С

1

2

3

4

5

6

7

8

Расчет для жилых комнат и кухонь

1

бильярдная

23

5,6

6,4

35,8

54

1935

358

2

постирочная

18

3,8

4,3

16,3

49

801

163

3

дом. Кинотеатр

23

5,7

4,1

23,4

54

1262

234

104

гост.спальня

23

4,7

2,5

11,8

54

635

118

106

кухня

19

3,8

4,3

16,3

50

817

163

107

столовая

19

3,5

3,6

12,6

50

630

126

108

гостиная

23

5,6

6,4

35,8

54

1935

358

201

игр. комната

23

5,6

6,4

35,8

54

1935

358

203

спальня

23

4,3

5,7

24,5

54

1324

245

206

спальня

23

3,8

4,3

16,3

54

882

163

207

спальня

23

4,5

3,6

16,2

54

875

162

Таблица №3.4. Мощность отопительной установки помещений

Помещения

QОГР, Вт

QИ или В, Вт

QБЫТ, Вт

QОТ, Вт

наименование

1

2

3

4

5

6

Расчет цокольного этажа

1

бильярдная

1206

1935

358

2783

2

постирочная

1001

801

163

1639

3

дом. Кинотеатр

349

1262

234

1378

4

котельная

382

0

0

382

ЛК0

лестничная клетка

387

0

0

387

 

6567

Расчет первого этажа

101

гараж

1034

459

0

1493

102

хоз.помещение

925

530

0

1455

103

кладовая

572

289

0

861

104

гост.спальня

871

635

118

1388

105

С/У

169

79

0

248

106

кухня

834

817

163

1488

107

столовая

737

630

126

1241

108

гостиная

2301

1935

358

3878

ЛК1

лестничная клетка

417

77

0

494

 

12544

Расчет второго этажа

201

игр.комната

3142

1935

358

4719

202

кабинет

856

245

0

1102

203

спальня

757

1324

245

1835

204

С/У

822

230

0

1052

205

С/У

479

112

0

591

206

спальня

943

882

163

1662

207

спальня

1119

875

162

1832

ЛК2

лестничная клетка

309

96

0

405

13199

∑здания

32310

4. Выбор и конструирование систем водяного отопления

Запроектирована горизонтальная двухтрубная  система с нижней разводкой регулируемая с помощью настраевомого запорно-измерительного клапана типа ASV-I и регулятора перепада давлений типа ASV-PV-Н.

В качестве отопительных приборов используются радиаторы секционные SIRA марки SF-500. Трубы полимерные TECEflex  из PE-Xс (TECE-FLU) универсальная из шитого полиэтилена.

Присоединение труб к отопительным приборам предусматривается одностороннее.

Отопительные приборы устанавливают на кронштейнах.

На стояках предусматривается установка спускных кранов и в качестве запорной арматуры – установка вентилей.

Схема присоединения системы отопления к тепловым сетям – централизованная со смешением с помощью насоса.

В качестве теплоносителя используется вода со следующими параметрами:

- для системы отопления:

подающей магистрали ,

обратной магистрали

- для тепловых сетей:

подающей магистрали

обратной магистрали

5. Гидравлический и теплотехнический расчет

Гидравлический и теплотехнический расчет производим в программе Danfoss. Расчетная схема и общие итоги приведены ниже.

6. Расчёт основного и вспомогательного оборудования индивидуального теплового пункта

6.1. Подбор насоса

Расчётная температура воды в подающей линии разводящей тепловой сети принята 900, что ниже в подающей линии магистральной тепловой сети (1150).

кг/ч =0,635 м3/ч

 U – коэффициент смешения.

Коэффициент смешения определяется по формуле:

Gс – расход теплоносителя в системе

т/ч

Требуемый напор

48471/1000*9,8+2=7,12 м

Подбираем насос фирмы Grundfos марки MAGNA 40-100F

6.2. Подбор грязевика

Объем теплоносителя, проходящий через грязевик в час, определяется по формуле:

, м3

где: Qзд- тепловая мощность установки, Вт

t1, t2 – температура в тепловой сети, (115-70) 0С

Диаметр грязевика должен быть:

Выбирается  два грязевика ТС-569.00.000-10 Dу=70 мм, Ру=1,6 МПа.

7. Энергосбережение. Энергосберегающие технологии

Энергосбережение в частном доме начинается с обустройства теплоизоляции по контуру дома, исключающей мостики холода. Обустройство теплоизоляции производиться эффективными утеплителями (минеральная вата, базальтовые плиты, пенополистирол, экструдированный пенополистирол, Пенополиуретан).

Каждый из перечисленных утеплителей имеет свой коэффициент теплопроводности, который и определяет будущую толщину теплоизоляции.

Выбранный утеплитель определяет систему монтажа и крепежа, с учетом которого корректируется и толщина утеплителя, т.к. сквозные крепления, а так же стыки плит являются мостиками холода, снижающими теплоизоляционные характеристики (исключения составляют бесшовно-напыляемые самоклеющися материалы и гермитично-стыкующиеся клеящиеся плиты). Толщина утепления может отличаться в 4 раза, при равном утеплении, например:

Вариант 1 напыляемый Пенополиуретан (ППУ) толщиной 8см с теплопроводностью 0,019 Вт/(м*С) - бесшовный самоклеющийся.

Вариант 2 базальтовые плиты с теплопроводностью 0,065 Вт/(м*С) толщиной 35см - грибковое креплением, перехлест плит.

Теплопроводность материалов отличается менее, чем в 3,4 раза, а требуемая толщина для достижения нужных теплоизоляционных свойств более, чем в 4 раза. В данном случае грибковое крепление и стыки плит снижают теплоизоляционные свойства, которые компенсируются увеличением толщины слоя.

Теплоизоляция внешнего контура дома – это:

  1.  Теплоизоляция внешних стен + энергосберегающие окна и двери.
  2.  Теплоизоляция кровли или теплоизоляция чердачного перекрытия.
  3.  Теплоизоляция пола нижнего этажа.
  4.  Теплоизоляция цоколя и отмостки или цокольного этажа.

8. НИРС

В сравнении с традиционными отопительным системами большие преимущества имеют высокопроизводительные, экологически чистые и экономичные тепловые насосы, которые объединяют в одном устройстве функции отопления, подогрева воды, охлаждения, и вентиляции, применяя про этом нетрадиционные источники энергии (тепло земли, грунтовых вод и воздуха)

Тепловые насосы как отопительные системы представляют собой устройство для перевода низкотемпературной энергии в высокотемпературную энергию и обратно. Они относятся к области холодильного оборудования, являясь при этом многофункциональными приборами.

 Тепловые насосы как отопительные системы используют такие виды энергии, как геотермальная энергия, гидротермальная энергия и аэротермальная энергия. Это создает следующие преимущества в сравнении с газовыми и жидкотопливными отопительными системами: отопительная система с использованием теплового насоса экономична - годовые расходы на отопление и нагрев воды дома с отапливаемой площадью 145 кв. м. составляют около 2000 рублей.; данная отопительная система безопасна - в ней используется низкотемпературная энергия; тепловой насос как отопительная система в летний период может исполнять функцию охлаждения; отопительная система с тепловым насосом надежна и проста в эксплуатации, что позволяет экономить на сервисном обслуживании.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

ПРИНЦИП РАБОТЫ ТЕПЛОВОГО НАСОСА

Принцип работы теплового насоса известен давно и применяется для отопления уже более 20-ти лет.
     Принцип работы основывается на постоянной смене четырех агрегатных состояний рабочего тела: испарение, сжатие, сжижение и расширение.
     В состав любого теплового насоса неизменно входят четыре части: испаритель, компрессор, конденсатор и расширительный клапан.

     Схематически принцип работы теплового насоса это можно изобразить так:

В изображенном на схеме цикле циркулирует хладагент – вещество, испаряющееся уже при низких температурах.

     Хладагент в жидком состоянии поступает в испаритель, который представляет собой ламельный теплообменник. Здесь хладагент контактирует с источником тепла (воздух, грунтовая вода или солевой раствор, транспортирующий тепло из земляного грунта, забираемое посредством плоскостного или кюннетного коллектора, или посредством глубинного зонда) и испаряется, забирая у него тепловую энергию. В газообразном состоянии хладагент поступает в компрессор, где при помощи повышения давления повышается его температура. Горячий газ попадает в конденсатор ( пластинчатый теплообменник) и отдает свое тепло теплоносителю системы отопления. При этом хладагент сжижается, т.к. понижается его температура. Далее он проходит сквозь расширительный клапан. Здесь ему придаются исходные давление и температура, и круг начинается снова.

Источники энергии для теплового насоса

Источником энергии для теплового насоса является окружающая среда.

Это могут быть грунтовые воды, земля или воздух.

  1.  Источник энергии грунтовая вода является идеальным для теплового насоса, т.к. она имеет постоянную температуру +8o- +10o С.
  2.  Источник энергии земляной грунт

Забор тепла земли осуществляется:
1. через уложенный в землю на глубине до 2-х метров плоскостной коллектор. Площадь укладки в 1,5-2 раза больше отапливаемой площади.
2. через кюннетный коллектор, представляющий собой спиралевидную конструкцию. Такая конфигурация позволяет значительно сократить потребность в площади.
3. через глубинный зонд, который опускается в скважину глубиной 100 метров.

Работа теплового насоса на источниках энергии грунтовая вода и земляной грунт не зависит от температуры наружного воздуха.( Поэтому эти системы подходят и для функционирования в условиях русских зим)

  1.  Источник энергии воздух

Отопительный тепловой насос  с источником тепла воздух остается эффективным при температуре воздуха до -15oС

По данным министерства энергетики РФ применение теплового насоса в 1,2 - 2,5 раза выгоднее, чем самой эффективной (газовой) котельной.

  1.  Применение теплового насоса целесообразно в качестве системы автономного обогрева и горячего водоснабжения жилых и производственных помещений, для теплоснабжения и горячего водоснабжения индивидуального жилья.
  2.  Применение теплового насоса целесообразно для горячего водоснабжения ( либо как побочный эффект отопительной функции, либо как основная функция).
  3.  Применение теплового насоса целесообразно для охлаждения помещений любого рода: для охлаждения и кондиционирования загородных домов, для охлаждения кладовок, хранилищ, погребов, охлаждения производственных помещений и технологического оборудования предприятий.
  4.  Применение теплового насоса целесообразно для вентиляции коттеджа, деревенского дома, загородного дома, для вентиляции промышленных помещений. Речь идет о так называемой контролируемой вентиляции: тепловой насос регенерирует тепло отточного воздуха и нагревает свежий воздух.
  5.  Применение теплового насоса целесообразно для удаления из помещений излишней влажности. Данная функция может быть полезна в области хранения продуктов питания, для хранения зерна, фруктов, овощей, для хранения древесины – везде, где необходимо сохранение определенного уровня влажности.
  6.  Применение теплового насоса целесообразно для охлаждения технологического оборудования предприятий.
  7.  К отдельной функции тепловых насосов PUMPE можно отнести функцию регенерации тепла. Прибор может забирать тепло воздуха из хлевов, конюшен, промышленных помещений, от холодильных установок, а также тепло сточных вод и использовать его в полезных целях.

                         9. Список используемой литературы

1. СНиП 23-01-2003 "Строительная климатология"/Госстрой России. М.: ГУП ЦПП, 2002 г.

2. СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» /Госстрой России. М.: ГУП ЦПП, 2002 г.

3. СНиП 2.08.0189 Жилые здания/Госстрой России. М.: ГУП ЦПП, 2002 г.

4. СНиП 41-01-2003* Отопление, вентиляция и кондиционирование/Госстрой России. М.: ГУП ЦПП, 2002 г.

5. Юркевич А. А. Отопление гражданского здания  учебно-методические указания. -Ижевск: Издательство ИжГТУ, 2002 г.-66 с

6. Юркевич А. А. Конструирование систем водяного отопления  учебно-методические      указания.-Ижевск: Издательство ИжГТУ, 2002 г.-48 с

7. Староверов И.Г. «Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства» - М.: Стройиздат, 1984. 783 с.

8. http://www.danfoss.com/ru


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

251. Практика графического программирования 309 KB
  Написать программу, составляющую из фрагментов целую фотографию. Рисование дорожного знака с элементами анимации. Создание часов с круглым циферблатом и движущимися стрелками. Вывод в графическом окне заданный ребус и проверка его расшифровки.
252. Організація самостійної роботи студентів при виконанні контрольних робіт та індивідуальних завдань по курсу Організація баз даних 515 KB
  У методичному посібнику надані структура завдання до контрольної та індивідуальної робіт та приклад виконання завдання для придбання теоретичних та практичних навичок побудови баз даних в системі керування базами даних Visual FoxPro 6.
253. Теоретические аспекты охраны труда в Республике Беларусь 491.5 KB
  Назначение повторного заземления нулевого провода. Особенности предоставления компенсаций по результатам аттестации рабочих мест. Организация работы по охране труда в Республике Беларусь и на железнодорожном транспорте. Определение суммарного уровня шума от нескольких источников.
254. Роль лизинга в экономике России. Анализ развития лизингового рынка 608.5 KB
  Рассмотрение экономической сущности лизинга, а так же его возможной роли в укреплении экономики РФ. Изучение истории рынка лизинга в РФ, нормативно-правовой базы, роли лизинга в экономике, а также современного состояния лизингового рынка.
255. Cравнительная оценка гибридов томата в зимних теплицах ЗАО Агрокомбинат московский 614 KB
  Местоположение ЗАО агрокомбинат московский и уровень развития овощеводства в нем. Возделывание томата по малообъемной технологии. Экономическая оценка производства различных гибридов томата. Фенологические наблюдения и биометрические измерения рассады.
256. Фінансово-господарська діяльність військової частини 496.5 KB
  Вимоги щодо зберігання грошових виправдних документів. Справи, що заводяться фінансово-економічною службою військової частини. Обладнання приміщення фінансово-економічної служби та організація робочих місць працівників.
257. Изучение отдела безопасности предприятия ПАТП-1 441.5 KB
  Виды перевозимых грузов, хозяйствующие субъекты, обслуживаемые предприятием. Показатели производительности парка за 2011 год, функции службы эксплуатации. Структура производственно-технической службы, отдела механики и материально-технического снабжения.
258. Локальные сети. Эталонная модель взаимодействия открытых систем (МВОС) 152.5 KB
  Многоуровневые архитектуры связи. Концепция сетевого взаимодействия. Определение локальной сети. Требования, предъявляемые к компьютерным сетям. Концепция сетевого взаимодействия. Методы передачи дискретных данных на физическом уровне.
259. Економічне обгpунтування діяльності підприємства Львівшарм 442.5 KB
  Вплив зниження ставки ПДВ з 20 до 10% на економічні показники підприємства Львівшарм. Складання калькуляції витрат на виготовлення виробів. Аналіз стану справ у галузі та оцінка конкурентоспроможності. Розрахунок нормативу оборотних засобів.