Отопление и вентиляция жилого здания

Наименование  ограждения		Условное обозначение	Общая толщина  ограждения δогр, м	R0факт, (м2·⁰С)/Вт	kогр, Вт/(м2·⁰С)
Наружная стена		НС	0,485	3,762	0,272
Чердачное перекрытие		Пт	0,435	4,406	0,227
Перекрытие над подвалом		Пл	0,44	3,626	0,276
Окно		ОК	-	0,65	1,538
Балконная дверь	светопрозрачная часть	БД	-	0,65	1,538
	глухая часть		-	0,975	1,026
Наружная дверь		НД	-	0,966	1,038

 

 

 

 

 

 

 

 

3.Расчет тепловых  потерь и определение удельного  расхода тепловой энергии на  отопление здания.

Определение потерь теплоты  помещениями здания производится в  соответствии с положениями СНиП 2.04.05-91.

Потери теплоты через  ограждающие конструкции Q_огр, Вт, определяются по формуле:

Q_огр = А∙(t_int - t_ext)∙(1+∑β)∙n∙k

Потери теплоты помещением через ограждающие конструкции  ∑Q_огр, Вт, определяются, как сумма потерь теплоты через отдельные ограждающие конструкции данного помещения.

Потери теплоты на нагревание инфильтрующегося через ограждающие конструкции наружного воздуха Q_инф, Вт, принимается:

Q_инф = 0,3∙∑Q_огр

Бытовые теплопоступления Q_быт, Вт, принимать не менее, чем 10 Вт на 1 м² площади пола помещения

 

Полные потери теплоты  помещения Qпом, Вт, определяются по формуле:

Q_пом = ∑Q_огр + Q_инф - Q_быт

Результат должен быть округлен до 10 Вт.

Потери теплоты помещениями  всего здания Qзд, Вт, равны:

Q_зд = ∑Q_пом

 

Найдем удельный (на 1 м² отапливаемой площади пола квартир или полезной площади помещений) расход тепловой энергии на отопление здания q_h^des, кДж/(м∙⁰С∙сут):

 ,

где Q_h^y – расход тепловой энергии на отопление здания в течение отопительного периода, МДж; A_h – сумма площадей пола квартир или полезной площади помещений здания, за исключением технических этажей и гаражей, м²; D_d – градусо-сутки отопительного периода, ⁰С·сут.

A_h = 635,16 м²

Расход тепловой энергии  на отопление здания в течение  отопительного периода Q_h^y, МДж, определяется по формуле:

 ,

где β_пот – коэффициент, учитывающий непроизводительные потери теплоты системой отопления, принимаемый равным 1,1.

 

Найдем удельный расход тепловой энергии на отопление здания q_h^des, кДж/(м∙⁰С∙сут):

 

Полученное значение меньше нормируемого.

 

Характеристика  и конструирование системы отопления.

Конструирование системы  отопления производится в соответствии с требованиями СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование».

В здании необходимо запроектировать  централизованную систему водяного отопления по заданию с расчетными температурами теплоносителя t_г = 105⁰С и t_о=70⁰С.

Система отопления однотрубная с нижней разводкой с попутным движением теплоносителя.

Расчет отопительных приборов.

Рассмотрим стояк № 8( пом. 108-308). Устанавливаем радиаторы чугунные секционные типа М-140-98.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тепловая мощность каждого  прибора Q_пр, Вт, определяется путем деления тепловых потерь помещения на число установленных в нем отопительных приборов.

Определим массовый расход воды в стояке:

где с_р – удельная теплоемкость воды, равная 4,19 кДж/(кг∙⁰С); t_г и t_о – температура воды на входе в стояк и на выходе из него, принимаемые равными соответственно 105 и 70 ⁰С; β₁ – коэффициент учета увеличения теплового потока устанавливаемых отопительных приборов в результате округления расчетной величины в большую сторону; β+ – коэффициент учета дополнительных потерь теплоты отопительных приборов у наружных ограждений.

Вычисляем средняя температура  воды в каждом приборе стояка t_ср, ⁰С:

t_ср = t_r-(∑ Q_пр+)

Находим разность средней  температуры воды в приборе t_ср, ⁰С, и температуры воздуха в помещении t_int, ⁰С:

Δt_ср = t_ср – t_int

Вычисляем величину требуемого номинального теплового потока выбранного прибора Q_н.пр, Вт, исходя из того, что она не должна сократиться более чем на 5% по сравнению с Q_пр:

 ,

где φ_к – комплексный коэффициент приведения Q_н.пр к расчетным условиям, определяемый при теплоносителе воды по формуле:

 

 

где n, p и с – величины, соответствующие определенному виду отопительных приборов; b – коэффициент учета атмосферного давления в данной местности, при атмосферном давлении 10⁵ Па – b = 1; ψ – коэффициент учета направления движения теплоносителя в приборе.

Для отопительных приборов, подключенных по схеме сверху-вниз и снизу-вниз ψ = 1, по схеме – снизу-вверх ψ определяется по формуле:

Ψ = 1 - а·(t_г - t_о),

где а = 0,006 для чугунных радиаторов.

Определяем число секций отопительного  прибора, шт.:

 

где β₄ – поправочный коэффициент, учитывающий способ установки прибора, при открытой установке прибора β₄ = 1; β₃ – поправочный коэффициент, учитывающий число секций в приборе.

Если в результате вычислений получается дробное число, его необходимо округлить  в большую сторону.

 

Гидравлический расчет трубопроводов  системы отопления.

Выбираем циркуляционное кольцо. В нашем случае самое загруженное  кольцо обеспечивает теплоносителем стояки 1-8. Расчетный стояк № 8.

Гидравлический расчет методом  удельных линейных потерь давления на трение по лине трубопроводов.

Выявляем тепловую нагрузку на всех расчетных участках основного  циркуляционного кольца Q_уч, Вт. Тепловая нагрузка магистральных участков определяется как сумма тепловых нагрузок стояков, к которым по этому участку подводится теплоноситель.

 

По чертежам замеряем длины  расчетных участков l_уч, м.

Вычисляем массовый расход воды на участках G_уч, кг/ч:

 .

Вычисляем среднюю величину удельной потери давления на трение (удельное сопротивление) R_ср, Па/м:

 ,

где m – коэффициент, принимаемый для однотрубной  системы отопления 0,65; Σl – сумма длин участков циркуляционного кольца, м; Δp_p – расчетное давление в системе отопления, Па.

 

 

С помощью нонограммы при известных значениях R_ср и G_уч находятся ближайший по стандарту диаметр трубопровода d_уч, фактические значения удельного сопротивления R_уч, скорость движения воды w_уч и динамическое давление воды p_дин.уч.

Ведомость гидравлического  расчета

Данные по схеме				Принято
Номер участка	Тепловая нагрузка на участке   Qуч, Вт	Расход воды на участке, G    уч , кг/ч	Длина участка    l  уч  , м	Диаметр трубопровода D    уч, мм	Скорость воды на участке    w  уч,м/с	Удельные потери давления на трение R  уч, Па/м	Потери давления на трение R уч*lуч, Па	Динамическое давление на участке  р дин.уч, Па	Сумма коэффициентов местных сопротивлений,    Σξ	Потери давления на местные сопротивления    Zуч, Па	Потери давления на участке      R*l+Z, Па
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1	32050	835	10,8	25	0,31	90	972	48	2,5	120	1092
2	16680	434	4,5	20	0,27	90	400,5	36	3	108	508,5
3	13610	354	5,6	20	0,25	1	5,6	32	1	32	37,6
4	12640	329	2,4	20	0,25	50	120	32	1	32	152
5	11000	286	2,4	20	0,23	40	96	28	1	28	124
6	8460	220	7,9	15	0,22	110	869	23	1	23	892
7	5920	154	4,8	15	0,2	57	273,6	18	1	18	291,6
8	4280	112	0,6	15	0,18	26	15,6	15	1	15	30,6
9	3310	86	12,3	15	0,16	20	246	13	37	481	727
10	3310	86	6,3	15	0,12	20	126	7	16	112	238
11	16880	440	4,5	20	0,27	100	445	32	5,5	176	621
12	32050	835	22,0	32	0,31	25	550	48	2,5	120	670
			84,0				4127,3			1265	5384,3

 

 

По схеме системы отопления  находятся местные сопротивления  на каждом участке циркуляционного  кольца.

 

 

 

 

№ Участка	Диаметр Dуч, мм	Местное сопротивление	Коэффициент местного сопротивления  ξ	Σξуч
1	2	3	4	5
1	32	Задвижка параллельная	0,5	2,5
		Отвод 90	1∙2=2
2	25	Тройник на ответвление	1,5	3
		Задвижка параллельная	0,5
		Отвод 90	1
3	20	Тройник проходной	1	1
4	20	Тройник проходной	1	1
5	20	Тройник проходной	1	1
6	15	Тройник проходной	1	1
7	15	Тройник проходной	1	1
8	15	Тройник проходной	1	1
9	15	Тройник на ответвление	1,5	37
		Этажеузел	3∙6,5=19,5
		Вентиль обыкновенный	16
10	15	Вентиль обыкновенный	16	16
11	20	Тройник на противотоке	3	5,5
		Задвижка параллельная	0,5
		Отвод 90	1
		Внезапное расширение	1
12	32	Задвижка параллельная	0,5	2,5
		Отвод 90	1∙2=2