Теплогазоснабжение и вентиляция

Министерство общего и профессионального образования РФ

Вологодский политехнический институт

Кафедра Теплогазоснабжения и вентиляции.

Расчетно-пояснительная записка

к курсовой работе

Отопление и вентиляция жилых зданий

Выполнил

студент: Секретарев Е.В.

группа СП-31

Проверил

преподаватель : Стоумова Н.В.

г. Вологда 1998

Введение

В курсовой работе по отоплению и вентиляции необходимо разработать проект системы отопления (водяной насосной однотрубной с нижней развод-кой) с нагревательными приборами М- 140 и системы вытяжной вентиляции для 2 этажного, жилого здания . Предполагаемый район строительства г. Во-логда . Параметры воды в системе отопления 95 -70 0 С . Источником тепло-снабжения является индивидуальный котел.

1. Выбор параметров внутреннего и наружного воздуха

Выбор параметров внутреннего и наружного воздуха производится в соот-ветствии с [ 3 ] .

t хс =-35, 0 С ( температура наиболее холодных суток )

t н5 =-31, 0 С (температура наиболее холодной пятидневки )

t хп = -16 , 0 С ( средняя температура наиболее холодного месяца )

t оп = -4.8 , 0 С ( средняя температура отопительного периода )

nо = 228 , сут (число суток отопительного периода )

V = 6 , [м/с] ( средняя скорость ветра за январь месяц )

Выбор параметров внутреннего микроклимата производится по [ 4 ] и принимается :

 для неугловых жилых комнат t вн = + 20 °C, для t н5 = -31 0 С

 для угловых комнат температура увеличивается на 2°C

 для кухонь t вн = + 18 °C

2. Теплотехнический расчет наружных ограждений

Определение требуемых сопротивлений теплопередаче для наружных ог-раждающих конструкций производится по формуле

, по [3] (2.1)

где n : для стен = 1;

пола = 0.6;

потолка = 0.9

tн  нормативный перепад температур между температурой внутренней поверхности наружного ограждения и температурой внутреннего воздуха в центре помещения

для наружных стен tн = 4 С

для пола 1-го этажа tн = 2 С

для перекрытий верхнего этажа tн = 3 С

вн  коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности наружного огра-ждения внутреннему воздуху

вн = 8.7

= 0.53  для окон и балконных дверей

= 1.18  для наружных дверей

= 1.97  для наружных стен

= 2.96  для перекрытия над верхним этажом

=2.6 9  для пола первого этажа

Выбор конструкций наружных ограждений производится из условия

> , по  5 ]

Определение требуемых сопротивлений теплопередаче для наружных ог-раждающих конструкций из условий теплосбережения.

=ГСОП =(tв-tоп)*zоп

ГСОП=5654 0сут. R0тр=1,9

2.1 Определение теплопотерь подвала

В курсовой работе рассчитаны теплопотери подвала здания. Результаты расчета приведены в таблице 1(2). Расчет тепловых потерь подвала ведут по зонам. Зона - план подземной части по периметру здания разделенный на уча-стки шириной два метра. В площадь первой зоны наружные углы включаются два раза.

Расчет ведется по формулам:

1) Основные теплопотери помещения подвала

Qзоны =1/ Rзоны * Fзоны (tвн - tнар ) [Вт] , где

Rзоны - Сопротивление теплопередачи зон подвала.

Fзоны – Площадь зоны подвала.

tвн  температура воздуха в рассматриваемом помещении

tнар  температура наружного воздуха наиболее холодных суток

Пример расчета

Qга-раж=1/2,1*(3,7*2+2*2*2+4,2*2+3,2*4)*49+1/4,3*(8*2)*49+1/8,6*(6,2*1,7)*49=

=1078,72 (Вт)

2.2 Определение теплопотерь помещения

В курсовой работе рассчитаны теплопотери помещений индивидуального жилого дома. Результаты расчета приведены в таблице 1(2).

Расчет ведется по формулам:

1) Основные теплопотери здания

Qосн = [Вт] , где

k = 1/R  коэффициент теплопередачи рассматриваемого ограждения

F  площадь ограждения, определенная по правилам обмера

tвн  температура воздуха в рассматриваемом помещении

 коэффициент добавки на ориентацию здания

n  коэффициент учитывающий вид ограждающих конструкций

2) Теплопотери на инфильтрацию наружного воздуха

Qu = Gв  cвозд   tвн  tн  , где Gв=3*Fпом*воз [кг/ч]

воз=353/Твоз+273

3) Бытовые выделения

Qбыт =21  F

4) Расчетные теплопотери

Qр =( Qосн + Qu ) Qтв , Вт

Пример расчета

Qосн = 0.51*16.15*(22+33)*(1+0,05)*1=475,6 [Вт] - для Н С

Qосн= 0.51*11.14*(22+33)*(1+0,1)*1=342,72 [Вт] -для НС

Qосн = 0.51*2.74*(22+33)*(1+0)*1=76,85 [Вт] -для НС

Qосн = 1.89*3.45*55*(1+0,05)*1=376,55 [Вт] -для ТО

Qосн = 1.89*0.9*55*(1+0,1)*1=102,91 [Вт] -для ТО

Qосн = 1.89*0,9*55*(1+0)*1=93,55 [Вт] -для ТО

Gв=3*24.0*1.19=85.68 [кг/ч]

воз=(353/22+273)/3.6=0.269 [кг/м3]

Qu = 0,279*85,68*(22+33)=1315,5,36 [Вт]

Qтв = 21 * 24,0 = 504,0 [Вт]

Qр= (1469,18+1315,5)-504,0=3288,72 [Вт]

Определение удельной тепловой характеристики здания

Q0= , =

Q0= , =

Удельная отапливаемая характеристика на одно отапливаемое поме-щение.

Q0f

Расчетная мощность системы отопления.

Qсо=К1*К2*К3*Qзд , Вт

К1=1 ; К2=1,02 ; К3=1,03

Qсо=1.02*1.03*25931.8=27243.94 , Вт

3. Гидравлический расчет системы отопления

Гидравлический расчет системы отопления предусматривает определение диаметров трубопроводов, определение потерь давления на различных участ-ках системы отопления, а также увязка циркулирующих колец системы. В КП проектируем водяную , местную , насосную , однотрубную , горизонтальную систему водяного отопления с кольцевым движением воды , проточно -регулируемая с нагревательными приборами – чугунные секционные радиа-торы. Разводка труб системы отопления выполняется под полом помещения.

Результаты расчета приведены в таблице 3. Расчет ведется по формулам:

1) Расход воды по стояку :

[ кг/ч ] , где

c = kcв = 1.163

tr  температура воды в подающей магистрали

to  температура воды в отводящей магистрали

2) Определяем длины участков с точностью до 0.1 м. При расчете длин по этажам учитываются подводки ( вертикальные – 1.2 м , горизонтальные – 0.5м)

3) Задаемся стандартным диаметром трубопровода системы отопления , учи-тывая что 10,15,20,25,32,40,50. А рекомендуемая скорость движения воды составляет 0.5 м/c.

Из уровнения постоянства расхода определяем площадь поперечного сечения трубопровода при  =0.3 м/c ,  =1000 кг/м3. Из уровнения находим диаметр.

G=3600* **f , [кг/ч] ; f=d2/4 , [м2]

Затем уточняем действительную площадь поперечного сечения и скорость.

4)Характеристика сопротивления участка

, где

A - динамическое давление по таб. 52 стр. 99 [ 6 ]

 - коэффициент местного сопротивления по таб. 53 стр. 102 [ 6 ]

- по таб. 52 стр 99 [ 6 ]

5) Потери давления на участке.

P = S  G2 [ Па ] , где

S  сопротивление

G  расход воды на данном участке

6) После определения суммарных потерь давления через 2 этаж , подбираем циркуляционный насос.

Pнас=1.1*Рсо [Па]

Gнас=1.05 Gсо [т/ч]

6) Определяем процент невязки на участках

Допустимый процент невязки составляет до  10 % . Если невязка больше +10 % , то на участке устанавливается шайба.

7) Определяем диаметр шайбы на участках.

, где

dш  диаметр шайбы

G2-5  расход воды на участке

Диаметр шайбы вычисляется с точностью до десятой доли. Минимальный диаметр шайбы 3 мм.

Пример расчета участка 1-2

G1-2=27244/1.163*(95-70)=937.02 кг/ч

f=937.02/3600*1000*0.3=0.00086 м2

=31 мм

Принимаем 32

F=3.14*322/4=0.0008 м2

= G/*f*3600=937.02/1000*3600*0.0008=0.32 м/с

=1 1/м , L=1*2.0=2.0

S=0.39*10-4*(2.0+8.5)=4.1*10-4 Па/(кг/ч)2

P=937.022*4.1*10-4=304.3 Па

=3.8%

Исходя из того,