Отопление 8-этажного жилого дома г. Марресаля

Размещено на http://www.allbest.ru/

Пояснительная записка к курсовому проекту

«Отопление жилого дома»

Содержание

Введение

1. Выбор расчетных параметров внутреннего и наружного воздуха

2. Экспликация помещений

3. Расчет тепловых потерь здания

4. Расчет удельной тепловой характеристики здания

5. Выбор и конструирование системы отопления

6. Расчет нагревательных приборов

7. Гидравлический расчет системы отопления

8. Расчет водоструйного элеватора

9. Спецификация материалов и оборудования

Заключение

Список литературы

Введение

При проектировании систем отопления необходимо обеспечить расчетную температуру и равномерное нагревание воздуха помещений, гидравлическую и тепловую устойчивость, взрывопожарную безопасность, доступность очистки и ремонта. Для жилых зданий необходимо принимать при температуре теплоносителя 105 С однотрубные системы отопления с радиаторами или конвекторами.

Выбор, размещение и прокладка магистральных труб.

Трубы используются стальные водогазопроводные ГОСТ 3262-75^*. Прокладка магистралей открытая, в подвале. Изолируются матами минераловатными прошивными толщиной 30мм.

В системах с нижней разводкой прокладку подающих и обратных теплопроводов следует предусматривать совместную в подвале, а при его отсутствии - в техническом подполье или каналах.

Магистрали проектируются тупиковые.

Выбор и размещение стояков.

Стояки прокладывают, открыто и располагают преимущественно у наружных стен на расстоянии 35 мм от внутренней поверхности до оси труб при диаметре 32 мм.

В угловых помещениях стояки размещаем в углах наружных стен во избежание конденсации влаги на внутренней поверхности.

В жилых комнатах и кухнях используются проточно-регулируемые системы водяного отопления с регулировочными проходными кранами. В лестничной клетке - проточная система.

Проектируемый объект находится в городе Марресаля. Здание 8 - этажное, с высотой этажа 3,3м. Здание подключается к наружным тепловым сетям с температурой теплоносителя 150⁰С, температура теплоносителя в обратке 70⁰С. Система отопления однотрубная с нижней разводкой.

Климатические данные района застройки:

t₁= - 44⁰ C

t₅ = - 39 ⁰ C

t_{абс min} = - 50 ⁰ C

t_о.п. = - 8,1 ⁰ C

Z_о.п.= 365

V = 7 м/с (ЮЗ)

Конструкция наружных ограждений:

Конструкция стены:

1,3 - кирпич глиняный на цементно-песчаном растворе=0,21 Вт/м С

2 - Плиты минераловатные =0,09 Вт/м С

Толщина стены 0,65 м, R=4,98 м²С/Вт

Конструкция чердачного перекрытия:

1 - ж/б =2,04 Вт/м С

2 - рубероид =0,17 Вт/м С

3 - маты минераловатные =0,07 Вт/м С

Толщина черд. перекрытия 0,66 м, R=6,5 м²С/Вт

Конструкция подвального перекрытия:

1 - ж/б =2,04 Вт/м С

2 - рубероид=0,17 Вт/м С

3 - маты минераловатные =0,07 Вт/м С

4 - дуб вдоль волокон =0,17 Вт/м С

Толщина подв. перекрытия 0,5 м, R=6,5 м²С/Вт

Расчет наружных ограждений выполнен в курсовой работе по курсу «Строительная теплофизика».

1. Выбор расчетных параметров внутреннего и наружного воздуха

Параметры внутреннего воздуха принимаются для г. Марресаля согласно ГОСТ 12.1.005-88 “Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны” [2] и СНиП 2.08.01-89* “Жилые здания” [3]. В соответствии с нормативными требованиями параметры внутреннего воздуха принимаются: в жилых комнатах t_в=20⁰ C, в угловых жилых комнатах t_в=22⁰ C, в помещениях кухонь t_в=16⁰ C, в угловых помещениях кухонь t_в=18⁰ , в помещениях сан. узлов t_в=23⁰ C, в помещениях лестничной клетки t_в=14⁰ C.

Расчетные параметры наружного воздуха принимаются согласно СНиП 23.01-99 “Строительная климатология” [1]. Температура наиболее холодной пятидневки -39⁰ C, средняя суточная температура отопительного периода -8,1⁰ C, количество дней отопительного периода 365 дней, скорость ветра 7 м/с (юз).

2. Экспликация помещения

4. Расчет тепловых потерь здания

Теплопотери помещения, которые принимаем за расчетные, при выборе тепловой мощности системы отопления определяется как сумма расчетных потерь теплоты через все наружные ограждения. Теплопотери через ограждающие конструкции помещения Q_огр (Вт) складывается из потерь тепла через отдельные ограждения или их части.

Расчетные теплопотери находим по формуле:

Q_р=Q_огр+ Q_вент - Q_быт

Основные потери теплоты Q_осн (Вт), через рассматриваемые ограждающие конструкции зависят от разности температуры наружного и внутреннего воздуха и рассчитываются с точностью до 10 Вт по формуле:

Q_осн=F ·k· (t_в-t_н) · n,

где k - коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/(м² · ⁰С);

F - расчетная поверхность ограждающей конструкции, м²;

t_в - расчетная температура воздуха помещения, ⁰С;

t_н - расчетная температура наружного воздуха, ⁰С, [1];

n - коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности по отношению к наружному воздуху, [4].

Ограждающие потери теплоты Q_огр (Вт), через рассматриваемые ограждающие конструкции находим по формуле

Q_огр = Q_осн · ()

где Q_осн - основные потери теплоты, Вт

- добавочные потери теплоты.

Вычисление теплопотерь производят для каждого помещения здания отдельно. Теплопотери через внутренние ограждения между смежными помещениями следует учитывать при разности температуры воздуха t_в этих помещений более 3 ⁰С .

Q_вент=0,3 · Q_огр,

где Q_огр - основные потери теплоты, Вт.

При расчете тепловой мощности систем отопления необходимо учитывать регулярные бытовые теплопоступления в помещения от электрических приборов, освещения, технологического оборудования, коммуникаций, материалов, тела человека и других источников. При этом значение бытовых тепловыделений, поступающих в комнаты и кухни жилых домов, следует принимать в количестве 21 Вт на 1м² площади пола [4] и определять по уравнению, Вт:

Q_быт=21 ·F_пл,

где F_пл - площадь пола, отапливаемого помещения, м².

При расчете тепловых потерь здания учитываем коэффициент , это добавочные потери теплоты, складывающийся из следующего:

1)Добавочные потери теплоты по отношению к стороне света, для севера, востока, северо-востока, северо-запада он равен 0,1; для запада, юга-востока равен 0,05; для юга, юга-запада равен 0

2) Добавочные потери теплоты на расчетную температуру наружного воздуха. Принимается для не обогреваемых полов первого этажа, над холодными подпольями при t_Н = - 40 и ниже в размере 0,05

3) Добавочные потери теплоты на подогрев врывающегося холодного воздуха через наружные двери не обогреваемые воздушно-тепловые завесы.

входной двери равен 0,27·h;

где h - высота здания.

Данные, полученные в расчетах, сводятся в табл. 1 «Тепловые потери здания».

Расчет тепловых потерь по этажам

Табл. 2

	101	102	103	104	105	106	107	108	109	110
1 эт	755	456	355	355	467	467	355	355	456	838
2-7 эт	558	380	285	285	446	446	285	285	380	623
8 эт	843	551	443	443	623	623	443	443	551	934
	111	112	113	114	115	116	117	118	119	120
1 эт	1311	393	2618	393	591	591	393	2618	393	1096
2-7 эт	1187	316	1452	326	471	471	326	1452	316	838
8 эт	1456	491	3263	475	741	741	475	3263	491	1220
							Сумма	100540

5. Расчет удельной тепловой характеристики здания

Показателем теплотехнической оценки конструктивно-планировочных решений и тепловой эффективности здания является удельная тепловая характеристика здания q_уд

Удельная тепловая характеристика здания любого назначения, Вт/(м³ · ⁰С), определяется по формуле Ермолаева Н.С. [5, п.9.1,с. 41]:

,

где Р - периметр здания, м;

А - площадь здания, м²;

q₀ - коэффициент, учитывающий остекление (отношение площади остекления к площади ограждения);

k_ок, k_ст, k_пт, k_пл - соответственно коэффициенты теплопередачи окон, стен, потолков, полов, Вт/(м·С), принимаемые по данным теплотехнического расчета;

Н - высота здания, м.

Значение удельной тепловой характеристики здания сравнивается с нормативной тепловой характеристикой на отопление q_норм.

Табл. 3

Наименование здания	Объём здания, тыс м3
	до 3	до 5	до 10	до 15	до 20
Жилые здания, гостиницы, общежития	0,49	0,44	0,39	0,36	0,35

Если значение q_уд отличается от нормативного q_норм более чем на 15%, то здание не отвечает теплотехническим требованиям. В случае большего превышения сравниваемых значений необходимы меры по тепловой защите здания.

P=95,64 м

A=394,14 м²

H=26,4м

V_зд=394,14 · 26,04=10405м³

Тепловая нагрузка и расход воды в стояках

Табл. 4

Nст	Qст (Вт)	Gст (кг/ч)
Ст 1	4946	150,07
Ст 2	3287	99,73
Ст 3	5015	152,16
Ст 4	7534	228,59
Ст 5	5022	152,38
Ст 6	3287	99,73
Ст 7	5508	167,12
Ст 8	9889	300,05
Ст 9	2780	84,35
Ст 10	14593	376,36
Ст 11	2824	85,68
Ст 12	8316	252,32
Ст 13	2824	85,68
Ст 14	14593	376,36
Ст 15	2780	84,35
Ст 16	7342	222,77
Сумма	100540

Расход воды в стояке G_ст (кг/ч), при заданных теплопотребности помещений, виде отопительных приборов и температуре теплоносителя воды определяется по формуле:

для проточного типа стояка:

для проточно-регулируемого типа стояка:

где Q_ст - тепловая нагрузка стояка, равная суммарной теплопотребности помещений, обслуживаемых стояком;

₁ - поправочный коэффициент, учитывающий понижение температуры воды относительно расчетного значения вследствие ее остывания в трубопроводах системы отопления. Принимаем равным в₁=1,02

₂ - поправочный коэффициент, зависящий от типа прибора. Для радиаторов и конвекторов ₂=1,03

с - удельная теплоемкость воды (4,19 кДж/(кг К));

t_г - температура греющей воды, 105 ^оС;

t₀ - температура воды в обратной магистрали, 70 ^оС.

б - коэффициент затекания теплоносителя в приборы, равный 0,85

6. Выбор и конструирование системы отопления

Конструкцию отопительных приборов необходимо выбирать в соответствии с характером и назначением отапливаемых помещений, зданий и сооружений.

В данной системе отопления используются следующие отопительные приборы:- в жилых комнатах и кухнях: радиаторы чугунные секционные МС140 АО;

- в лестничных клетках: на всех этажах конвекторы настенные с кожухом типа “универсал” марки КН20 - 1,838к.

Отопительные приборы следует размещаем под световыми проемами в местах, доступных для ремонта, осмотра и очистки. Длина отопительного прибора должна быть не менее 75% длины светового проема.

При размещении приборов под окнами вертикальные оси прибора и оконного проема должны совпадать. Максимальное отклонение при этом

не должно превышать более 50 мм.

Отопительные приборы в жилых зданиях следует устанавливать ближе к полу помещений на расстоянии 60 мм. Это позволяет обеспечивать равномерный прогрев воздуха у поверхности пола и в рабочей зоне.

Присоединение теплопроводов к отопительным приборам.

В данной системе проектируется однотрубные стояки с односторонним и двухсторонним присоединением отопительных приборов

Удаления воздуха из систем отопления.

В системах отопления с нижней разводкой удаление воздуха осуществляется через ручные краны конструкции Н.Б.Маевского, установленные в верхних пробках радиаторов верхних этажей.

7. Расчет нагревательных приборов

Тепловой расчет приборов заключается в определении площади внешней нагревательной поверхности каждого прибора, обеспечивающий необходимый тепловой поток от теплоносителя в помещение. Расчет проводится при температуре теплоносителя, устанавливаемой для условий выбора тепловой мощности приборов. Для теплоносителя воды - это максимальная средняя температура воды в приборе, связанная с её расходом.

Расчетная площадь отопительного прибора независимо от типа теплоносителя находится:

- расчетная площадь отопительного прибора, м²;

- теплопотери в помещении, Вт;

- номинальная плотность теплового потока, Вт/м².

Для радиатора чугунного секционного типа М-140АО: q_ном=595 Вт/м² ;

для настенного конвектора с кожухом типа «Универсал»: q_ном=358 Вт/м²

Длина чугунных секционных радиаторов зависит от числа секций, составляющих прибор.



- площадь одной секции, м²(чугунной =0,254);

₃ - поправочный коэффициент, учитывающий число секций в одном радиаторе,

₄ - поправочный коэффициент, учитывающий способ установки радиаторов в помещение, ₄=1

Результаты расчета сведены в таблицу

Табл. 5

Nст	Qст ,(Вт)	Gст (кг/ч)	Тип прибора	N секций
Ст 1	4946	150	радиатор	35
Ст 2	3287	100	радиатор	24
Ст 3	5015	152	радиатор	36
Ст 4	7534	228,6	радиатор	54
Ст 5	5022	152,4	радиатор	48
Ст 6	3287	100	радиатор	24
Ст 7	5508	167	радиатор	39
Ст 8	9889	300	радиатор	71
Ст 9	2780	84,3	радиатор	24
Ст 10	14593	376,4	конвектор	-
Ст 11	2824	85,7	радиатор	24
Ст 12	8316	252,3	радиатор	60
Ст 13	2824	85,7	радиатор	24
Ст 14	14593	376,4	конвектор	-
Ст 15	2780	84,3	радиатор	24
Ст 16	7342	222,8	радиатор	53

Расчет диаметров стояков

Осуществляется из следующей таблицы:

Табл. 6

G (кг/ч)	до 150	до 350	до 750	до 1200
d (мм)	15	20	25	32

Табл. 7

Nст	d, мм
Ст 1	15
Ст 2	15
Ст 3	20
Ст 4	20
Ст 5	20
Ст 6	15
Ст 7	20
Ст 8	20
Ст 9	15
Ст 10	25
Ст 11	15
Ст 12	20
Ст 13	15
Ст 14	25
Ст 15	15
Ст 16	20

8. Гидравлический расчет

Расчет основан на подборе диаметров труб при постоянных перепадах температуры воды во всех стояках и ветвях.

Рассчитывается расход воды на каждом участке, затем определяются потери давления на трение и преодоление местных сопротивлений на участке.

Общие потери давления в циркуляционном кольце системы при последовательном соединении n участков должны быть равны сумме потерь давления на участках кольца.



Гидравлический расчет, проведенный по этому способу, показывает распределение сопротивлений и их влияние на движение теплоносителя.

Расчет выполняется с невязками потерь давления на участках и после завершения монтажных работ требуется обязательное регулирование системы.

где U - коэффициент смешения

T₁ - температура воды в подающей в наружной тепловой сети, Т₁=150⁰С

t_г - температура воды в подающей магистрали системы отопления, t_г=105⁰С

t_о- температура воды в обратной магистрали системы отопления, t_о=70⁰С

n_эт - количество этажей,

h_эт - высота этажей,

Дt - разность температур в системе отопления.

Т.к. составляет % от ,то оно не учитывается и

Таблица гидравлического расчета

Основное циркуляционное кольцо:

Табл. 8

Nуч	Qуч, Вт	Gуч, кг/ч	lуч, м	dуч, мм	v, м/с	R, Па/м	R*l	Эскиз	?	z	P
1	9889	300	5,33	20	0,247	60	319,8		4,5	132	451,8
2	12669	384,4	0,95	20	0,315	95	90,25		4	192	282,25
3	27262	760,8	3,72	25	0,374	95	353,4		6	412	765,4
4	30086	846,4	7,36	25	0,421	120	883,2		4,5	388	1271,2
5	38402	1098,8	6,48	32	0,324	50	324		4	206	530
6	41226	1184,5	2,15	32	0,34	55	118,25		6,5	367	485,25
7	55819	1560,8	2,52	32	0,44	90	226,8		4	378	604,8
8	58599	1645,2	5,13	32	0,465	100	513		4,5	475	988
9	65941	1868	5,12	40	0,407	65	332,8		5,5	441	773,8
10	100540	2197,7	1,11	50	0,37	40	44,4		1	66,9	111,3

Второстепенное циркуляционное кольцо:

Табл. 9

Nуч	Qуч, Вт	Gуч, кг/ч	lуч, м	dуч, мм	v, м/с	R, Па/м	R*l	Эскиз	?	z	P
11	5508	167,1	5,83	15	0,248	90	524,7		4,5	137	661,7
12	8795	266,8	3,94	20	0,224	50	197		7	173	370
13	13817	419,2	7,74	20	0,346	110	851,4		4	232	1083,4
14	21351	647,8	6,86	25	0,33	75	514,5		4	213	727,5
15	26366	800	3,94	25	0,403	110	433,4		6	481	914,4
16	29653	900	5,63	32	0,257	32	180,16		4,5	143	323,16
17	34599	1049,7	5,64	40	0,231	22	124,08		5,5	142	266,08

Для гидравлического расчёта магистрали рассчитываем R_ср для основного и циркуляционного кольца:

Для основного циркуляционного кольца R_ср=125.6Па/м,

для второстепенного циркуляционного кольца R_ср=126.3 Па/м.

На участках где ДР больше 15% ставится дросселирующая шайба, которая рассчитывается по следующей формуле:

, мм

Где G_ст-расход воды стояка (участка),находящегося посреди рассматриваемых участков.

Расчет диаметров шайб приведен в таблице 10:

Расчет диаметров шайб

Табл.10

Nуч	Невязка, %	d шайбы
1 - 2	38	14
2 - 3	63	19
3 - 4	40	8
4 - 5	58	12
5 - 6	8	-
6 - 7	20	39
7 - 8	39	9
8 - 9	22	20
9 - 10	86	-
11 - 12	44	12
12 - 13	66	9
13 - 14	33	16
14 - 15	20	18
15 - 16	65	8
16 - 17	18	33

11. Расчет водоструйного элеватора

Основной расчетной характеристикой для подбора элеватора является коэффициент смешения U.

Для компенсации потерь давления в элементах теплового пункта неучтенных потерь давления в самой системе отопления подбор элеватора проводится с запасом по коэффициенту смешения в размере 15%.

Массовый расход воды, поступающий из тепловой сети

Расход воды, поступающей в систему отопления

Размер элеватора принимается в зависимости от диаметра горловины

Т.к. диаметр горловины меньше 18 мм, выбираем водоструйный элеватор №1.

10. Спецификация оборудования

Табл. 11

№	Обозначение	Наименование	Ед. изм.	Кол-во
1	ГОСТ 3262-75*	Труба стальная водогазопроводная d 15	м	356
		d 20	м	367
		d 25	м	120
		d 32	м	16
		d 40	м	10
		d 50	м	5
		d 65	м	2
2	М140 АО	Радиатор чугунный секционный	сек	402
3	КН 20-1,838к	Конвектор «Универсал»	шт	8
5	15с27нж	Вентиль запорный d15	шт	14
		d 20	шт	14
		d 25	шт	4
6	30с41нж	Задвижка d40	шт	4
7	СТД-7073	Кран Маевксого d15	шт	14
8	КРП 11б 65к	Кран регулировочный проходной	шт	144
9		Тепловая изоляция	м	65

Заключение

Тепловой пункт предназначен для регулирования и отключения отдельных систем отопления, а также отопительного оборудования.

Помещение теплового пункта располагается отдельно и доступным ходом и открывающимися наружу дверями. Помещение теплового пункта требует постоянного электроосвещения. Для обслуживания ремонта труб, арматуры и оборудования должен быть свободный доступ к ним.

Водоструйный элеватор предназначен для снижения температуры воды, поступающей из тепловой сети в систему отопления. Вода понижается до необходимой температуры путем смешения с водой, прошедшей отопление.

Манометры, размещаемые попарно на одном и том же уровне от пола, позволяют судить не только о гидростатическом давлении в каждом теплопроводе, но и о разности давления, определяющий интенсивность движение теплоносителя. Теплосчетчик на обратном теплопроводе предназначен для учета общих теплозатрат в здании.

Обратный клапан препятствует циркуляции воды через бездействующий насос.

Арматура в основном пункте здания предназначена для регулирования и отключения отдельных систем отопления, а также отопительного оборудования.

здание отопление элеватор

Список литературы

1. СНиП 23.01 - 99 «Строительная климатология»

2. ГОСТ 12.1005.-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны»

3. СНиП 2.08.01- 89^* «Жилые здания»

4. СНиП 41 - 01 - 2003 «Отопление, вентиляция, кондиционирование»

5. Внутренние санитарно - технические устройства. В 3 ч. Ч. Й. Отопление/ В.Н. Богословский, Б.А. Крупнов, А.Н. Сканави и др.; Под ред. И.Г. Староверова Ю.И. Шиллера. - 4-е изд., перераб. И доп. - М.: Стройиздат, 1990. - 344 с.:ил. - ( Справочник проектировщика).

Размещено на Allbest.ru