Система водяного отопления для 9-этажного дома, строящегося в г. Кострома

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Курсовая работа по дисциплине:

«Инженерные сети и оборудование»



Содержание

Введение

1. Теоретическая часть

1.1 Характеристики систем отопления

1.2 Требования к системам отопления

1.3 Основные характеристики теплоносителей

1.4 Однотрубные системы отопления

2. Расчетная часть

2.1 Определение расчетных тепловых через наружные ограждения

2.1.1 Выбор расчетных параметров наружного и внутреннего воздуха

2.1.2 Определение сопротивлений теплопередаче наружных ограждений

2.1.3 Теплотехнический расчет

2.2 Тепловая мощность системы отопления

2.2.1 Определение расчетных тепловых потерь через наружные ограждения

2.2.2 Определение общих потерь теплоты с учетом инфильтрации и теплопоступлений в помещение

2.2.3 Удельная отопительная характеристика здания

3. Гидравлический расчет системы отопления

Заключение

Список используемой литературы



Введение

Целью данной курсовой работы является обобщение и закрепление теоретического курса, а также приобретение навыков самостоятельного решения задач, связанных с проектированием систем центрального отопления зданий.

В задании на выполнение курсовой работы приводятся необходимые исходные данные: характеристика здания, его назначение, вид системы отопления, расчетные температуры сетевой воды в тепловых сетях и расчетные температуры воды в системе отопления здания.

Задачи курсовой работы:

Запроектировать систему центрального отопления здания.

Построение плана типового этажа с указанием стояков.

Графическая часть включает:

План типового этажа здания, где точками намечают места размещения стояков. Масштаб 1:100.

План подвала здания с указанием стояков и магистралей, соединяющих стояки и тепловой пункт. Масштаб 1:100.

Аксонометрическая схема. Масштаб 1:100.



1. Теоретическая часть

1.1 Характеристики систем отопления

Отопительные системы разрешают одну из задач по созданию искусственного климата в помещениях. Они служат для поддержания заданной температуры воздуха во внутренних помещениях зданий в холодное время года.

Система отопления представляет собой комплекс элементов, необходимых для обогрева помещений. Основными элементами являются генераторы теплоты, теплопроводы, отопительные приборы. Передача теплоты осуществляется с помощью теплоносителей -- нагретой воды, пара или воздуха.

При определении тепловой нагрузки систем отопления учитывают особенности теплового режима помещений. В помещениях с постоянным тепловым режимом, к которым относятся промышленные, жилые и общественные здания, сельскохозяйственные постройки, тепловую нагрузку определяют из теплового баланса. В помещениях с переменным режимом при определении тепловой нагрузки различают два периода -- рабочий и нерабочий. В нерабочее время необходимость в отоплении может отсутствовать. Во всех случаях при расчете мощности систем отопления необходимо учитывать минимальные почасовые тепловыделения. Кроме того, системы отопления должны обеспечивать нормируемые параметры воздуха к началу рабочего периода. Отопление, рассчитанное только на период нерабочего времени, называют дежурным отоплением.

1.2 Требования и системам отопления

Санитарно-гигиенические. Системы отопления должны обеспечивать

внутри помещения заданную температуру воздуха равномерно по объему рабочей зоны помещения. Температуры внутренних поверхностей наружных ограждений и нагревательных приборов должны находиться в пределах нормы. Система должна быть безопасной и бесшумной в работе, должна обеспечивать наименьшее загрязнение вредными выделениями помещений и атмосферного воздуха.

Экономические. Системы отопления должны обеспечивать минимум затрат по сооружению и эксплуатации. Показателями экономичности являются также расход материала, затраты труда на изготовление и монтаж. Экономичность системы определяется технико-экономическим анализом вариантов различных систем и применяемого оборудования.

Строительные. Системы отопления должны соответствовать архитектурно -планировочному решению помещений. Размещение отопительных элементов должно быть увязано со строительными конструкциями

Монтажные. Элементы систем отопления должны изготавливаться преимущественно в заводских условиях, детали унифицированы, затраты труда на сборку минимальны.

Эксплуатационные. Система отопления должна быть надежной в поддержании заданных температур воздуха. Надежность системы обусловливается се долговечностью, безотказностью, простотой регулирования управления и ремонта

1.3 Основные характеристики теплоносителей

При выборе теплоносителя необходимо учитывать санитарно-гигиенические, технико-экономические и эксплуатационные показатели.

Газы, образующиеся при сгорании топлива, имеют высокую температуру, но их транспортировка усложняет систему отопления и приводит к значительным тепловым потерям. С санитарно-гигиенической точки зрения, газы как теплоноситель мало приемлемы, так как трудно обеспечить допустимые температуры нагревательных приборов. Впуск газов непосредственно в помещение ухудшает состояние воздушной среды.

Вода обладает большой теплоемкостью, что позволяет передать большее количество теплоты при малом объеме теплоносителя. Это обеспечивает малые размеры трубопроводов и относительно не высокие потери теплоты. Допускаемая по санитарно-гигиеническим нормам температура нагревательных приборов легко допускается, однако на перемещение воды требуется затрата энергии.

Пар при конденсации в нагревательных приборах отдает значительное количество теплоты за счет скрытой теплоты парообразования. Вследствие этого масса пара при данной тепловой нагрузке уменьшается по сравнению с другими носителями, но при применении пара температура приборов будет превышать 100°С., что будет приводить к пригоранию органической пыли, оседающей на приборах и к выделению в помещении вредных веществ и не приятных запахов. Следует также учесть что паровые системы могут быть источниками шума, кроме того пар при низких давлениях имеет значительный удельный объем, что ведет к увеличению сечения трубопровода.

Воздух -- подвижный теплоноситель -- безопасен в пожарном отношении, в воздушных системах возможно простое регулирование температуры в помещении. Однако вследствие малой теплоемкости воздуха для удовлетворения заданной тепловой нагрузки масса воздуха должна быть значительной, что приводит к необходимости иметь каналы с большим сечением для его перемещения и дополнительному расходу энергии. К тому же воздушное отопление в некоторых случаях может спровоцировать развитие вредоносных бактерий, легионе л. Поэтому воздушное отопление применяют преимущественно на промышленных предприятиях.

Водяное отопление получило в настоящее время наибольшее распространение в силу преимуществ перед другими системами отопления. Опыт эксплуатации водяных систем показал их наилучшие гигиенические и эксплуатационные свойства. Системы водяного отопления более надежны, бесшумны, просты и удобны в эксплуатации, могут иметь значительный радиус действия по горизонтали. Радиус действия системы по вертикали определяется гидростатическим давлением. Особое значение получило водяное отопление с развитием централизованного теплоснабжения и теплофикации.

1.4 Однотрубные системы отопления

Однотрубные системы в настоящее время применяются очень широко, особенно в зданиях повышенной этажности. По сравнению с двухтрубными системами длина труб в однотрубной системе составляет 70-75 %. Однотрубные системы выполняются с верхней и с нижней разводкой. Кроме того, они подразделяются на три типа в зависимости от способа подключения приборов проточные, проточные с нерегулируемым байпасом и проточные с регулируемым байпасом. Выпуск воздуха производится в верхних точках системы через автоматические воздухоотводчики или ручные краны.

При однотрубной разводке теплоноситель переходит последовательно от одного радиатора к другому. При этом последний радиатор в "цепочке" может быть значительно холоднее первого, так как теплоноситель остывает в каждом радиаторе. Управлять системой с однотрубной разводкой трудно. Невозможно без специальных приемов перекрыть доступ теплоносителя только в один радиатор, так как при этом перекроется доступ и во все остальные.

Всем известное отопление в многоквартирных домах - пример однотрубной разводки. Горячий теплоноситель в системе отопления сначала поднимается по одной трубе наверх, а затем растекается по квартирам через отопительные приборы последовательно, отдавая тепло и опускаясь вниз.

Однотрубная разводка дешевле. Но если заботиться, прежде всего, о качестве системы отопления, не нужно жалеть денег на двухтрубную разводку, так как при этом мы получаем полную возможность управления теплом в каждой комнате.



2. Расчетная часть

2.1 Определение расчетных тепловых потерь через наружные ограждения

Значительное повышение требований к уровню теплозащиты зданий согласно новым изменениям в СНиП «Строительная теплотехника» приводит к необходимости широкого использования в однослойных ограждающих конструкциях легких бетонов с низкой плотностью, а в многослойных ограждениях - эффективных утеплителей из пенопласта и минеральной ваты. Теплотехнический расчет проводится для всех наружных ограждений для холодного периода года с учетом района строительства, условий эксплуатации, назначения здания, санитарно-гигиенических требований, предъявляемых к ограждающим конструкциям и помещениям.

2.1.1 Выбор расчетных параметров наружного и внутреннего воздуха

а) наружные метеорологические параметры:

- средняя расчетная температура наружного воздуха - -36°С,

- средняя расчетная температура отопительного периода - -4,5°С,

- продолжительность отопительного периода - 224 сут..

б) внутренние метеорологические параметры средняя расчетная температура:

Жилой комнаты - 18оС

Угловой комнаты - 20оС

Кухни - 16оС

Санузла - 25оС

Коридора - 16оС

Лестничной клетки - 16оС



2.1.2 Определение сопротивлений теплопередаче наружных ограждений.

При выборе несущей конструкции ограждения (стена, пол, потолок) пользуемся расчетной формулой сопротивления теплопередаче:

(1)

- требуемое сопротивление теплопередаче, при котором обеспечивается санитарно-техническое условие по минимально допустимым температурам на внутренних поверхностях ограждения при расчетных температурах наружного воздуха.

- расчетная температура внутреннего воздуха,

- расчетная температура наружного воздуха для проектирования системы отопления,

- поправочный коэффициент на температурный напор, позволяющий учитывать защищенность здания от контакта с наружным воздухом.

Для наружных стен n = 1

Для чердачных перекрытий n = 0,9

Для перекрытий над неотапливаемыми подвалами n = 0,6.

- нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающих конструкций В жилых помещениях:

Для наружных стен = 4?С

Для чердачных перекрытий = З?С

Для перекрытий над неотапливаемыми подвалами = 2?С

- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения (= 8,7 Вт/м*К).

По расчетным значениям сопротивление теплопередаче принимаем индустриальную конструкцию наружной стены, перекрытия над неотапливаемым подвалом и чердачное перекрытие.

Наружные стены:

Чердачное перекрытие:

Перекрытие над неотапливаемым подвалом:

При этом термическое сопротивление теплопередаче индустриальной конструкции должно удовлетворять неравенству:

>

где сопротивление теплопередаче по условиям энергосбережения (табл.1),

), °С

- продолжительность отопительного периода,

- средняя температура за отопительный период.

ГСПО = (18+4,5) °С

Таблица 1. Определенные сопротивления теплопередаче по условиям энергосбережения.

Тип здания	ГСОП
		Наружные стены	Чердачные перекрытия	Окна и двери
Жилое	4000	2,8	3,7	0,45
	6000	3,05	4,02	0,6
	8000	3,5	4,6	0,5

При помощи табл.1 определяем:

(для нар-х стен) =2,93 ,

(для чер-х пере-й) =3,8664,

(пер.над под.) =3,8664 .

(окна) =0,53 .

>(для нар-х стен) => =2,93

>(для чер-х пере-й) =>=3,8664

>(пер.над под.) =>=3,8664

>(окна) =>=0,53

2.1.3 Теплотехнический расчет

Суммарное сопротивление наружной стены определяется как сумма термических сопротивлений слоев и сопротивлений теплопередаче внутренней и наружной поверхностей по формуле:

(2)



- толщина слоя, м.,

- коэффициент теплопередачи,

- коэффициент теплоотдачи.

Согласно СНиП 23-02 2003:

= 8,7 Вт/м2К.

= 23 Вт/м2К.

Конструкция наружной стены

1 - цементно-песчаная штукатурка

=0,93 Вт/м2°С

|=0,01 м

2- кирпич глиняный обыкновенный на цементно-песчаном растворе

=0,81 Вт/м2°С

=0,125 м

3 - теплоизоляционный слой

=0,041 Вт/м2°С

4 - кирпич глиняный обыкновенный на цементно-песчаном растворе

=0,81 Вт/м2°С

=0,25 м

5 - цементно-песчаная штукатурка



= 0,93 Вт/м2°С

=0,015 м

Определим толщину слоя утеплителя:

Ro = 1/8,7+0,01/0,93+0,125/0,81+/0,041+0,25/0,81+0.015/0,93+1/23

Ro = 2,93

=0,094 м

Утеплитель: пенополиуритан ГОСТ 9573-82

(=0,041 Вт/м2°С) =0,094 м.

Общая толщина: = У=0,49 м.

Уточняем значение Ro = 2,94.

Определяем коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции K=l/Ro=0,34 Вт/м2°С

Конструкция чердачного перекрытия.

1 - воздушно-изоляционный слой из рубероида

=0,17 Вт/м2°С

|=0,02 м

2 - выравнивающий слой цементно-песчаной штукатурки

=0,93 Вт/м2°С

=0,02 м

3 - теплоизоляционный слой



=0,05 Вт/м2°С

4 - пароизоляционный слой битума

=0,27 Вт/м2°С

=0,01 м

5 - железобетонная плита

=0,15 м

R=0,127 м2°С/ Вт

Определим толщину слоя утеплителя:

Ro=1/8,7+0,02/0,17+0,02/0,93+/0,05+0,01/0,27+0,127+1/12

Ro=3,87

=0,17

Утеплитель: пенополистерол

ТУ 6-05-11-78-78 (= 0,05 Вт/м2°С.

= 0,17 м.)

Общая толщина: = У= 0,37 м.

Уточняем значение R0=3,86.

Определяем коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции:

К=1/ Ro=0,259 Вт/м2°С.

Перекрытие над неотапливаемым подвалом.

1 - доски деревянные

=0,18 Вт/м2°С

|=0,04 м

2 - воздушная прослойка

R=0,16 м2°С/ Вт

=0,02 м

3 - цементно-песчаная стяжка

=0,93 Вт/м2°С

=0.015 м

4 - изоляционный слой

=0,064Вт/м2°С

5 - железобетонная шипа

=0,15 м

R=0,127 м2°С/ Вт

=6 Вт/м2°С

Определим толщину слоя утеплителя:

Ro=1/8,7+0,04/0,18+0,16+0,015/0,93+/0,064+0,127+1/6

Ro=3,86

Плиты минераловатные повышенной жесткости ГОСТ 15588-70:

=0,064 Вт/м2°С, =0.195 м

Толщина чердачного перекрытия = У= 420мм.

Уточняем значение R0= 3,85.

Определяем коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции:

К=1/ Ro=0,26 Вт/м2°С.

Перекрытие в лестничной клетке.

В качестве перекрытия применяется только железобетонная плита =150мм

2.2 Тепловая мощность системы отопления

Обозначения:

БД - балконная дверь, НС - несущая стена,

ПТ - потолок, ОК - окно,

ПЛ - пол, ДВ - дверь.

2.2.1 Определение расчетных тепловых потерь через наружные ограждения

(3)

F - расчетная площадь ограждающей конструкции, м2;

Ro - сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, м2°С/ Вт;

- расчетная температура воздуха в помещении, 'С;

n - поправочный коэффициент на температурный напор, принимаемый в

зависимости от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружным воздействиям; принимается по СНиП 23-02-2003.

в - коэффициент учитывающий добавочные потери теплоты в долях от основных потерь. Теплопотери на ориентацию по сторонам горизонта вертикальных поверхностей ограждения является дополнительным и учитывается следующей процентной добавкой к основным теплопотерям в

помещении любого назначения. Через наружные стены, окна, двери обращенные на север - в =10%, на запад и восток - в =5%, на юг - в =0%.

Угловые помещения дополнительно в =5% на каждые стены, двери и окна.

Таблица №2. Расчет основных теплопотерь здания.

Этаж №1
№	Наименова-ние помещения	°С	Характеристика ограждений		n	в	Q
			Обозначе-ние	Ори-ентация	размеры	F, м2
101	ЖК	20	НС	С	6,53·3,42	22,3	2,93	56	1	0,15	490
			НС	В	2,61·3,42	7,1	2,93		1	0,1	149
			ОК	В	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	209
			ПЛ	-	6,65·2,32	13,1	3,87		0,6	-	114
			БД	В	0,7·2,1	1,47	0,53		-	0,1	171
102	ЖК	18	НС	В	3,12·3,42	8,9	2,93	54	1	0,1	180
			ОК	В	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	202
			ПЛ	-	5,65·3,05	17,2	3,87		0,6	-	144
103а	КХ	16	НС	В	2,9·3,42	8,1	2,93	52	1	0,1	158
			ОК	В	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	194
			ПЛ	-	2,03·2,61	5,3	3,87		0,6	-	43
103б	СУ	25	ПЛ	-	0,87·1,74	1,5	3,87	61	0,6	-	14
103в	СУ	25	ПЛ	-	1,45·1,74	2,5	3,87	61	0,6	-	24
103г	КР	26	ПЛ	-	(2,76·0,73)+(3,05·0,87	4,7	3,87	52	0,6	-	38
104	ЖК	18	НС	В	2,61·3,42	7,1	2,93	54	1	0,1	144
			ОК	В	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	202
			ПЛ	-	5,65·2,32	13,1	3,87		0,6	-	110
105	ЖК	18	НС	В	3,12·3,42	8,9	2,93	54	1	0,1	180
			ОК	В	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	202
			ПЛ	-	5,95·2,83	16,8	3,87		0,6	-	141
			БД	В	0,7·2,1	1,47	0,53		-	0,1	165
106	ЖК	18	НС	В	3,05·3,42	8,6	2,93	54	1	0,1	174
			ОК	В	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	202
			ПЛ	-	5,95·2,83	16,8	3,87		0,6	-	141
			БД	В	0,7·2,1	1,47	0,53		-	0,1	165
107	ЖК	18	НС	В	2,61·3,42	7,1	2,93	54	1	0,1	144
			ОК	В	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	202
			ПЛ	-	5,8·2,32	13,5	3,87		0,6	-	113
108а	КХ	16	НС	В	2,61·3,42	7,1	2,93	52	1	0,1	139
			ОК	В	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	194
			ПЛ	-	2,32·2,18	5,1	3,87		0,6	-	41
108б	СУ	25	ПЛ	-	1,68·0,87	1,5	3,87	61	0,6	-	14
108в	СУ	25	ПЛ	-	1,6·1,6	2,6	3,87	61	0,6	-	25
108г	КР	16	ПЛ	-	(2,9·0,58)+ (2,61·0,73)	3,6	3,87	52	0,6	-	29
109	ЖК	18	НС	В	3,19·3,42	9,1	2,93	54	1	0,1	184
			ОК	В	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	202
			ПЛ	-	5,8·3,05	17,7	3,87		0,6	-	148
110	ЖК	20	НС	Ю	6,53·3,42	22,3	2,93	56	1	0,05	448
			НС	В	2,54·3,42	6,9	2,93		1	0,1	145
			ОК	В	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	209
			ПЛ	-	5,8·2,76	16,0	3,87		0,6	-	139
			БД	В	0,7·2,1	1,47	0,53		-	0,1	171
111	ЖК	20	НС	Ю	6,24·3,42	21,3	2,93	56	1	0,05	427
			НС	З	2,9·3,42	8,1	2,93		1	0,1	170
			ОК	З	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	209
			ПЛ	-	5,58·2,61	14,6	3,87		0,6	-	127
112а	КХ	16	НС	З	2,76·3,42	7,6	2,93	52	1	0,1	148
			ОК	З	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	194
			ПЛ	-	2,47·2,47	6,1	3,87		0,6	-	49
112б	СУ	25	ПЛ	-	1,74·1,6	2,8	3,87	61	0,6	-	26
112в	СУ	25	ПЛ	-	1,74·0,87	1,5	3,87	61	0,6	-	14
112г	КР	16	ПЛ	-	(0,65·2,83)+(1,16·2,9)	5,2	3,87	52	0,6	-	42
113а	КХ	16	НС	З	2,68·3,42	7,4	2,93	52	1	0,1	144
			ОК	З	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	194
			ПЛ	-	2,47·2,47	6,1	3,87		0,6	-	49
113б	СУ	25	ПЛ	-	1,74·1,45	2,5	3,87	61	0,6	-	24
113в	СУ	25	ПЛ	-	1,74·0,94	1,6	3,87	61	0,6	-	15
113г	КР	16	ПЛ	-	(2,83·0,58)+(2,26·1,2)	5,4	3,87	52	0,6	-	44
114	ЖК	18	НС	З	2,97·3,42	8,4	2,93	54	1	0,1	170
			ОК	З	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	202
			ПЛ	-	(2,76·4,35)+(2,03·1,2)	14,4	3,87		0,6	-	121
115	ЖК	18	НС	З	2,97·3,42	8,4	2,93	54	1	0,1	170
			ОК	З	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	202
			ПЛ	-	(2,68·4,35)+(2,61·1,2)	14,7	3,87		0,6	-	123
116а	КХ	16	НС	З	2,76·3,42	7,6	2,93	52	1	0,1	148
			ОК	З	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	194
			ПЛ	-	2,46·1,81	4,5	3,87		0,6	-	36
116б	СУ	25	ПЛ	-	1,67·1,6	2,7	3,87	61	0,6	-	26
116в	СУ	25	ПЛ	-	1,67·0,87	1,5	3,87	61	0,6	-	14
116г	КР	16	ПЛ	-	(0,58·2,83)+(3,3·1,02)	5,0	3,87	52	0,6	-	40
117а	КХ	16	НС	З	2,76·3,42	7,6	2,93	52	1	0,1	148
			ОК	З	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	194
			ПЛ	-	2,47·1,81	4,5	3,87		0,6	-	36
117б	СУ	25	ПЛ	-	1,74·1,45	2,5	3,87	61	0,6	-	24
117в	СУ	25	ПЛ	-	1,74·0,87	1,5	3,87	61	0,6	-	14
117г	КР	16	ПЛ	-	(0,73·2,76)+(2,9·1,16)	5,4	3,87	52	0,6	-	44
118	ЖК	20	НС	С	6,38·3,42	21,8	2,93	56	1	0,1	479
			НС	З	3,12·3,42	8,9	2,93		1	0,1	187
			ОК	З	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	209
			ПЛ	-	2,76·5,66	15,6	3,87		0,6	-	135

Этаж №2
№	Наименование помещения	°С	Характеристика ограждений		n	в	Q
			обозначение	Ориента-ция	размеры	F, м2
201	ЖК	20	НС	С	6,53·3	19,59	2,93	56	1	0,15	431
			НС	В	2,61·3	6,03	2,93		1	0,1	127
			ОК	В	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	209
			БД	В	0,7·2,1	1,47	0,53		-	0,1	171
202	ЖК	18	НС	В	3,12·3	7,56	2,93	54	1	0,1	153
			ОК	В	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	202
203а	КХ	16	НС	В	2,9·3	6,9	2,93	52	1	0,1	135
			ОК	В	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	194
204	ЖК	18	НС	В	2,61·3	6,03	2,93	54	1	0,1	122
			ОК	В	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	202
205	ЖК	18	НС	В	3,12·3	7,56	2,93	54	1	0,1	153
			ОК	В	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	202
			БД	В	0,7·2,1	1,47	0,53		-	0,1	165
206	ЖК	18	НС	В	3,05·3	7,35	2,93	54	1	0,1	149
			ОК	В	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	202
			БД	В	0,7·2,1	1,47	0,53		-	0,1	165
207	ЖК	18	НС	В	2,61·3	6,03	2,93	54	1	0,1	122
			ОК	В	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	202
208а	КХ	16	НС	В	2,61·3	6,03	2,93	52	1	0,1	122
			ОК	В	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	194
209	ЖК	18	НС	В	3,19·3	7,77	2,93	54	1	0,1	158
			ОК	В	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	202
210	ЖК	20	НС	Ю	6,53·3	19,59	2,93	56	1	0,05	393
			НС	В	2,54·3	5,82	2,93		1	0,1	122
			ОК	В	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	209
			БД	В	0,7·2,1	1,47	0,53		-	0,1	171
211	ЖК	20	НС	Ю	6,24·3	18,72	2,93	56	1	0,05	376
			НС	З	2,9·3	6,9	2,93		1	0,1	145
			ОК	З	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	209
212а	КХ	16	НС	З	2,76·3	6,48	2,93	52	1	0,1	127
			ОК	З	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	194
213а	КХ	16	НС	З	2,68·3	6,24	2,93	52	1	0,1	122
			ОК	З	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	194
214	ЖК	18	НС	З	2,97·3	7,11	2,93	54	1	0,1	144
			ОК	З	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	202
215	ЖК	18	НС	З	2,97·3	7,11	2,93	54	1	0,1	144
			ОК	З	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	202
216а	КХ	16	НС	З	2,76·3	6,48	2,93	52	1	0,1	127
			ОК	З	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	194
217а	КХ	16	НС	З	2,76·3	6,48	2,93	52	1	0,1	127
			ОК	З	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	194
218	ЖК	20	НС	С	6,38·3	19,14	2,93	56	1	0,1	421
			НС	З	3,12·3	7,56	2,93		1	0,1	159
			ОК	З	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	209

Этаж №9
№	Наимено- вание помещения	°С	Характеристика ограждений		n	в	Q
			Обозначе-ние	Ориента-ция	размеры	F, м2
901	ЖК	20	НС	С	6,53·3,17	20,7	2,93	56	1	0,15	455
			НС	В	2,61·3,17	6,47	2,93		1	0,1	136
			ОК	В	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	209
			ПТ	-	6,65·2,32	13,1	3,87		0,9	-	171
			БД	В	0,7·2,1	1,47	0,53		-	0,1	171
902	ЖК	18	НС	В	3,12·3,17	8,1	2,93	54	1	0,1	164
			ОК	В	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	202
			ПТ	-	5,65·3,05	17,2	3,87		0,9	-	216
903а	КХ	16	НС	В	2,9·3,17	7,4	2,93	52	1	0,1	144
			ОК	В	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	194
			ПТ	-	2,03·2,61	5,3	3,87		0,9	-	64
903б	СУ	25	ПТ	-	0,87·1,74	1,5	3,87	61	0,9	-	21
903в	СУ	25	ПТ	-	1,45·1,74	2,5	3,87	61	0,9	-	35
903г	КР	26	ПТ	-	(2,76·0,73)+(3,05·0,87	4,7	3,87	52	0,9	-	57
904	ЖК	18	НС	В	2,61·3,17	6,47	2,93	54	1	0,1	99
			ОК	В	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	202
			ПТ	-	5,65·2,32	13,1	3,87		0,9	-	165
905	ЖК	18	НС	В	3,12·3,17	8,1	2,93	54	1	0,1	164
			ОК	В	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	202
			ПТ	-	5,95·2,83	16,8	3,87		0,9	-	211
			БД	В	0,7·2,1	1,47	0,53		-	0,1	165
906	ЖК	18	НС	В	3,05·3,17	7,87	2,93	54	1	0,1	160
			ОК	В	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	202
			ПТ	-	5,95·2,83	16,8	3,87		0,9	-	211
			БД	В	0,7·2,1	1,47	0,53		-	0,1	165
907	ЖК	18	НС	В	2,61·3,17	6,47	2,93	54	1	0,1	99
			ОК	В	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	202
			ПТ	-	5,8·2,32	13,5	3,87		0,9	-	170
908а	КХ	16	НС	В	2,61·3,17	6,47	2,93	52	1	0,1	126
			ОК	В	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	194
			ПТ	-	2,32·2,18	5,1	3,87		0,9	-	62
908б	СУ	25	ПТ	-	1,68·0,87	1,5	3,87	61	0,9	-	21
908в	СУ	25	ПТ	-	1,6·1,6	2,6	3,87	61	0,9	-	37
908г	КР	16	ПТ	-	(2,9·0,58)+ (2,61·0,73)	3,6	3,87	52	0,9	-	44
909	ЖК	18	НС	В	3,19·3,17	8,31	2,93	54	1	0,1	168
			ОК	В	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	202
			ПТ	-	5,8·3,05	17,7	3,87		0,9	-	222
910	ЖК	20	НС	Ю	6,53·3,17	20,7	2,93	56	1	0,05	415
			НС	В	2,54·3,17	6,25	2,93		1	0,1	131
			ОК	В	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	209
			ПТ	-	5,8·2,76	16,0	3,87		0,9	-	208
			БД	В	0,7·2,1	1,47	0,53		-	0,1	171
911	ЖК	20	НС	Ю	6,24·3,17	19,78	2,93	56	1	0,05	397
			НС	З	2,9·3,17	7,39	2,93		1	0,1	155
			ОК	З	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	209
			ПТ	-	5,58·2,61	14,6	3,87		0,9	-	190
912а	КХ	16	НС	З	2,76·3,17	6,95	2,93	52	1	0,1	136
			ОК	З	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	194
			ПТ	-	2,47·2,47	6,1	3,87		0,9	-	74
912б	СУ	25	ПТ	-	1,74·1,6	2,8	3,87	61	0,9	-	40
912в	СУ	25	ПТ	-	1,74·0,87	1,5	3,87	61	0,9	-	21
912г	КР	16	ПТ	-	(0,65·2,83)+(1,16·2,9)	5,2	3,87	52	0,9	-	63
913а	КХ	16	НС	З	2,68·3,17	6,7	2,93	52	1	0,1	131
			ОК	З	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	194
			ПТ	-	2,47·2,47	6,1	3,87		0,9	-	74
913б	СУ	25	ПТ	-	1,74·1,45	2,5	3,87	61	0,9	-	35
913в	СУ	25	ПТ	-	1,74·0,94	1,6	3,87	61	0,9	-	23
913г	КР	16	ПТ	-	(2,83·0,58)+(2,26·1,2)	5,4	3,87	52	0,9	-	65
914	ЖК	18	НС	З	2,97·3,17	7,61	2,93	54	1	0,1	154
			ОК	З	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	202
			ПТ	-	(2,76·4,35)+(2,03·1,2)	14,4	3,87		0,9	-	181
915	ЖК	18	НС	З	2,97·3,17	7,61	2,93	54	1	0,1	154
			ОК	З	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	202
			ПТ	-	(2,68·4,35)+(2,61·1,2)	14,7	3,87		0,9	-	185
916а	КХ	16	НС	З	2,76·3,17	6,95	2,93	52	1	0,1	136
			ОК	З	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	194
			ПТ	-	2,46·1,81	4,5	3,87		0,9	-	54
916б	СУ	25	ПТ	-	1,67·1,6	2,7	3,87	61	0,9	-	38
916в	СУ	25	ПТ	-	1,67·0,87	1,5	3,87	61	0,9	-	21
916г	КР	16	ПТ	-	(0,58·2,83)+(3,3·1,02)	5,0	3,87	52	0,9	-	60
917а	КХ	16	НС	З	2,76·3,17	6,95	2,93	52	1	0,1	136
			ОК	З	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	194
			ПТ	-	2,47·1,81	4,5	3,87		0,9	-	54
917б	СУ	25	ПТ	-	1,74·1,45	2,5	3,87	61	0,9	-	35
917в	СУ	25	ПТ	-	1,74·0,87	1,5	3,87	61	0,9	-	21
917г	КР	16	ПТ	-	(0,73·2,76)+(2,9·1,16)	5,4	3,87	52	0,9	-	65
918	ЖК	20	НС	С	6,38·3,17	20,2	2,93	56	1	0,1	444
			НС	З	3,12·3,17	8,1	2,93		1	0,1	170
			ОК	З	1,2·1,5	1,8	0,53		1	0,1	209
			ПТ	-	2,76·5,66	15,6	3,87		0,9	-	203

Теплопотери по лестничной клетке.

Наимено-вание	tвп	Обозначение	Ориентация	a x b	F	R0	tвп-tно	n	?	Qосн
Лк. А	16	НС	З	(3,0х9+0,42+0,37)х2,32	50	2,93	20,5	1	0,05	384,8
		ОК	З	(1,2х1,5)х8	14,4	0,53		1	0,05	612,7
		ПЛ	-	2,32х4,64	10,76	3,87		0,6	-	37,6
		ПТ	-	2,32х4,64	10,76	3,87		0,9	-	56,4
		ДВ	З	1,1х2,4	2,64	0,53		1	-	112,3

Так как Лк.А и Лк.Б одинаковы,то Qобщ=2407,6 Вт.

2.2.2 Определение общих потерь теплоты с учетом инфильтрации и теплопоступлений в помещение

Потери теплоты на нагревание инфильтрирующегося воздуха нужно определить, учитывая 2 вида поступления воздуха в помещение:

1) потери теплоты на нагревание инфильтрирующеюся воздуха в помещениях жилых зданий при естественной вытяжной вентиляции.

=0,24·L··(·k (5)

k - коэффициент, учитывающий действие встречного теплового потока в конструкциях (для двойного остекления k=0,8);

- плотность воздуха в отапливаемом помещении; ;

L - расход удаляемого воздуха не компенсируемого подогретым воздухом;

L=3Fпл

Fпл - площадь чистого пола от стены до стены без учета привязок;

2) Общие потери теплоты помещения уменьшаются на величину теплового потока, поступающего от электроприборов и освещения, и принимаются равными

3) Потери теплоты помещением определяются по формуле:

Пример расчета общих потерь для помещения 101.

Т.к. это угловая комната =20°C;

= 13,1 ;

L=3·13,1=39,3 м3;

( = 20-(-36) = 56;

= 0,24·1,2·6·3·13,1·56·0.8 = 507 Вт

В качестве расчетной принимаем = 507 Вт.

Общие потери теплоты помещения определяются по формуле:

= + - = 1133+507-131=1509Вт

=10·

Таблица 4. Общие потери теплоты помещений

Этаж №1
№ пом.			L, м3	(
101	20	13,1	39,3	56	507	1133	131	1509
102	18	17,2	51,6	54	642	526	172	996
103а	16	5,3	15,9	52	190	395	53	532
103б	25	1,5	4,5	61	63	14	15	62
103в	25	2,5	7,5	61	105	24	25	104
103г	16	4,7	14,1	52	169	38	47	160
104	18	13,1	39,3	54	489	456	131	814
105	18	16,8	50,4	54	627	688	168	1147
106	18	16,8	50,4	54	627	682	168	1141
107	18	13,5	40,5	54	504	459	135	828
108а	16	5,1	15,3	52	183	374	51	506
108б	25	1,5	4,5	61	63	14	15	62
108в	25	2,6	7,8	61	110	25	26	109
108г	16	3,6	10,8	52	129	29	36	122
109	18	17,7	53,1	54	661	534	177	1618
110	20	16	48	56	619	1112	160	1571
111	20	14,6	43,8	56	565	933	146	1352
112а	16	6,1	18,3	52	219	391	61	549
112б	25	2,8	8,4	61	118	26	28	116
112в	25	1,5	4,5	61	63	14	15	62
112г	16	5,2	15,6	52	187	42	52	177
113а	16	6,1	18,3	62	219	387	61	545
113б	25	2,5	7,5	61	105	24	25	104
113в	25	1,6	4,8	61	76	15	16	66
113г	16	5,4	16,2	52	194	44	54	184
114	18	14,4	43,2	54	537	493	144	886
115	18	14,7	44,1	54	549	495	147	897
116а	16	4,5	13,5	52	162	378	45	495
116б	25	2,7	8,1	61	114	26	27	113
116в	25	1,5	4,5	61	63	14	15	62
116г	16	5	1,5	52	180	40	50	170
117а	16	4,5	13,5	52	162	378	45	495
117б	25	2,5	7,5	62	105	24	25	104
117в	25	1,5	4,5	62	63	14	15	62
117г	15	5,4	16,2	52	194	44	54	184
118	20	15,6	46,8	56	605	1010	156	1459

Этаж №2
№ пом.			L, м3	(
201	20	13,1	39,3	56	507	767	131	1143
202	18	17,2	51,6	54	642	355	172	825
203а	16	5,3	15,9	52	190	329	53	466
204	18	13,1	39,3	54	489	324	131	682
205	18	16,8	50,4	54	627	520	168	979
206	18	16,8	50,4	54	627	516	168	975
207	18	13,5	40,5	54	504	324	135	693
208а	16	5,1	15,3	52	183	316	51	448
209	18	17,7	53,1	54	661	360	177	844
210	20	16	48	56	619	895	160	1354
211	20	14,6	43,8	56	565	730	146	1149
212а	16	6,1	18,3	52	219	320	61	478
213а	16	6,1	18,3	62	219	315	61	473
214	18	14,4	43,2	54	537	346	144	739
215	18	14,7	44,1	54	549	346	147	748
216а	16	4,5	13,5	52	162	321	45	438
217а	16	4,5	13,5	52	162	321	45	438
218	20	15,6	46,8	56	605	789	156	1238

Этаж №9
№ пом.			L, м3	(
901	20	13,1	39,3	56	507	1142	131	1518
902	18	17,2	51,6	54	642	582	172	1052
903а	16	5,3	15,9	52	190	402	53	539
903б	25	1,5	4,5	61	63	21	15	69
903в	25	2,5	7,5	61	105	35	25	115
903г	16	4,7	14,1	52	169	57	47	179
904	18	13,1	39,3	54	489	466	131	824
905	18	16,8	50,4	54	627	742	168	1201
906	18	16,8	50,4	54	627	738	168	1197
907	18	13,5	40,5	54	504	471	135	840
908а	16	5,1	15,3	52	183	382	51	514
908б	25	1,5	4,5	61	63	21	15	69
908в	25	2,6	7,8	61	110	37	26	121
908г	16	3,6	10,8	52	129	44	36	137
909	18	17,7	53,1	54	661	592	177	1076
910	20	16	48	56	619	1134	160	1593
911	20	14,6	43,8	56	565	951	146	1370
912а	16	6,1	18,3	52	219	404	61	562
912б	25	2,8	8,4	61	118	40	28	130
912в	25	1,5	4,5	61	63	21	15	69
912г	16	5,2	15,6	52	187	63	52	198
913а	16	6,1	18,3	62	219	399	61	557
913б	25	2,5	7,5	61	105	35	25	115
913в	25	1,6	4,8	61	76	23	16	74
913г	16	5,4	16,2	52	194	65	54	205
914	18	14,4	43,2	54	537	537	144	930
915	18	14,7	44,1	54	549	541	147	943
916а	16	4,5	13,5	52	162	384	45	501
916б	25	2,7	8,1	61	114	38	27	125
916в	25	1,5	4,5	61	63	21	15	69
916г	16	5	1,5	52	180	60	50	190
917а	16	4,5	13,5	52	162	384	45	501
917б	25	2,5	7,5	62	105	35	25	115
917в	25	1,5	4,5	62	63	21	15	69
917г	15	5,4	16,2	52	194	66	54	206
918	20	15,6	46,8	56	605	1026	156	1475

Полные потери здания Q=139388,6

2.2.3 Удельная отопительная характеристика здания

Удельная отопительная характеристика используется для оценки

теплотехнических показателей принятого конструктивно-планировочного

решения здания, а также для ориентировочного расчета необходимого количества теплоты для отопления здания.

=Q/(a·() (7)

= 139388,6/( 0,93·10072,97·( 18+37))=0,28

VH - объем здания по наружному обмеру;

Q - полные теплопотери здания равные сумме всех теплопотерь помещениями (учитывая теплопотери на лестничных клетках);

а - поправочный коэффициент, учитывающий зависимость отопительной характеристики здания от расчетной температуры воздуха.

Конструирование системы отопления.

Широкое распространение получили тупиковые однотрубные вертикальные системы отопления, особенно системы с нижней разводкой магистральных трубопроводов. Эти системы обладают рядом достоинств и хорошо зарекомендовали себя при монтаже и эксплуатации.

Конструирование систем начинают с расстановки стояков и нагревательных приборов на планах этажей. Стояки устанавливаются на расстоянии 150+50 мм от откосов оконных проемов, а нагревательные приборы на 500 мм от стояков.

Однотрубная система с нижней разводкой состоит из стояков,

присоединенных нижними концами к магистралям горячей и обратной воды.

Подъемные участки стояков прокладывают в помещениях с меньшими теплопотерями, что позволяет снизить поверхность радиаторов.

Подъемные участки стояков могут быть транзитными (без нагревательных приборов). В этом случае на них предусматриваются компенсаторы тепловых удлинений.

Тепловой пункт размещают в подвале центральной части здании. Магистральные трубопроводы системы отопления прокладываю в подвале на кронштейнах вдоль наружных стен здания.

Для обеспечения выпуска воздуха и спуска воды уклон магистральных трубопроводов горячей и обратной воды должен быть направлен в сторону теплового пункта.

В жилых зданиях применяют чугунные и стальные радиаторы. В данной курсовой работе рекомендуется применять чугунные радиаторы



3. Гидравлический расчет системы отопления

Задачей гидравлического расчета трубопроводов отопительной системы является выбор оптимальных сечений труб дня пропуска заданного количества воды на отдельных участках При этом не должен быть превышен установленный технико-экономический уровень эксплуатационных энергозатрат на перемещение воды, санитарно-гигиенические требования по уровню гидрошумности, а также выдержана определенная металлоемкость проектируемой системы отопления.

Необходимо также предусмотреть возможность выполнения монтажных работ индустриальными методами, то есть за счет применения труб одного диаметра на разных участках цепи. Кроме того, хорошо рассчитанная и увязанная в гидравлическом отношении трубопроводная сеть обеспечивает более надежную гидравлическую и тепловую устойчивость при нерасчетных режимах эксплуатации системы отопления в разные периоды отопительного сезона.

Выбираем расчетный стояк - самый удаленный (стояк №l). Для гидравлического расчета однотрубных систем отопления применяют метод характеристик сопротивления.

Определяем тепловые нагрузки вех стояков в системе отопления как сумму общих потерь теплоты отопительных приборов:

=У, Вт.

Определяем расходы воды по стоякам:

G=·/(c·(-)), кг/ч.

- температура горячей воды в начале падающей магистрали в системе отопления;

- расчетная температура горячей воды на обратной магистрали системы отопления;

- поправочный коэффициент, учитывающий теплопередачу через дополнительную площадь принимаемых к установке отопительных приборов;

- поправочный коэффициент, учитывающий дополнительные теплопотери, вызванные размещением приборов у наружных стен.

Пример расчета стояка №1:

= 1509+7·1143+1518 = 11028 Вт.

G = 11028·1,02· 1.04/1,163/( 170-95) = 134,1 кг/ч.

№ стояка
1	11028	134,1
2	12845	156,2
3	15613	189,9
4	15682	190,7
5	12778	155,4
6	12642	153,7
7	10765	130,9
8	5209	63,4
9	10836	131,8
10	12150	147,8
11	11867	144,3
12	10836	131,8
13	4802	58,4
14	11600	141,1

Действительные потери давления в стояке рассчитываются по формуле:

= ·

- действительная характеристика сопротивления стояка.

В зависимости от принятого диаметра участка магистрали отделяем его характеристику сопротивления:

= A·(л·L/d + Уо), кгс/м2.

де А - удельное динамическое давление в трубопроводе;

L - длина участка трубопровода, м;

л/d - приведенный коэффициент трения на один метр трубы;

Уо - сумма коэффициентов всех сопротивлений на участке.

Потери давления на участке магистрали :

=·, кгс/м2.

Располагаемый перепад давлений для второго стояка равен сумме потерь

давления в стояке 1 в подающей и обратной магистрали:

= + + , кгс/м2.

По известным значениям располагаемого перепада давления и расхода теплоносителя второго стояка находим требуемую характеристику сопротивления для данного стояка.

Задаемся диаметром второго стояка и определяем его действительную характеристику сопротивления. Она должна быть близка к требуемой характеристике.

По расходу воды и полученному значению действительной характеристики сопротивления второго стояка находим действительные потери давления во втором стояке. Невязка давлений располагаемого и действительного не должна превышать 15%.

?P = ( - )/ ·100% ? 15%

Если невязка превышает допустимые пределы, то необходимо сконструировать составной стояк или установить на стояке дроссельную шайбу, диаметр которой должен быть не менее 3 мм.

=2·?3 мм.

Общее гидравлическое сопротивление системы отопления определяется по формуле:

= У + У, кгс/м2



Заключение

В ходе курсовой работы мы запроектировали и рассчитали систему водяного отопления для 9-этажного дома, строящегося в г.Кострома.

Комплексный конструктивный теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций произвели в 2 этапа. Вначале определили сопротивление теплопередаче и толщину теплоизоляционных материалов наружных стен, чердачных перекрытий и перекрытий над неотапливаемым подвалом. отопление дом теплопередача

Толщина теплоизоляционных плит: Наружная стена - 0,094м Чердачное перекрытие - 0,17м Перекрытие над неотапливаемым подвалом - 0,195м

В ходе конструирования системы водяного отопления приняли однотрубную систему с нижней разводкой, состоящую из 14 стояков, присоединенных нижними концами к магистралям горячей и обратной воды. Удаление воздуха из системы предусмотрели через воздуховыпускные краны. Присоединение системы отопления к тепловой сети осуществили через элеватор. Тепловой пункт разместили в подвале центральной части здания.

Ознакомились с основными задачами гидравлического расчета.

Задачами гидравлического расчета являются, определение диаметров трубопроводов, определение потерь давления и увязка циркуляционных колец - эти задачи были выполнены.

В процессе выполнения данной курсовой работы нами были приобретены навыки самостоятельного решения задач, связанных с проектированием систем центрального отопления зданий, а именно, с теплотехническим расчетом наружных ограждений, определение тепловых потерь здания, конструированием систем отопления и гидравлическим расчетом системы отопления.



Список используемой литературы

1) Примеры гидравлического расчета однотрубных вертикальных систем центрального отопления: методические указания к выполнению курсового проекта: - Череповец: ГОУ ВПО ЧТУ,2010. - 32с.

2) Теплопотери жилого здания: методические указания по выполнению курсовых и дипломных проектов: - Вологда, 2009. - 37с.

3) Богословский Н.В. Отопление и вентиляция: М., Стройиздат,2009. - 256с.

4)Варфоломеев Ю.М., Орлов В.А. Санитарно-техническое оборудование зданий. - М.: ИНФРА-М.2012. - 249с.

5)Тихомиров К В. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция.

Размещено на Allbest.ru