Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Определение характеристик наружных ограждающих конструкций

1. Район строительства - г. Одесса.

2. Барометрическое давление Р_бар=1010 гПа.

3. Температура наружного воздуха t_н= -19^оС.

4. Количество градусо-суток отопительного периода (ГСОП):

5. Зона строительства определяется в зависимости от ГСОП по [2] - III зона строительства.

6. Из [2] в зависимости от исходных данных, зоны строительства и принятых самостоятельно материалов ограждения, принимается термическое сопротивление ограждающих конструкций.

Таблица 1.1 - Характеристики ограждающих конструкций

№ п/п	Наименование ограждающих конструкций, материал	Rн, м2•оС / Вт	1/ Rн, Вт/(м2•оС)	, мм
1	Наружная стена, мелкие блоки	2,2	0,45	400
2	Чердачное покрытие	2,6	0,40	350
3	Перекрытие над подвалом (не отапливаемый, без световых проемов)	2,0	0,5	400
4	Окна и балконные двери	0,5	1,55	-
5	Наружные двери	0,39	2,6	-

1/ R_{н (окон и б.дв.)}= 1/ R_{н (окон и б.дв.)} - 1/ R_{н (наружн.стены)}= 1/0,5 - 1/ 2,2=2-0,45=1,55 Вт/(м²•^оС)

7. Повторяемость в% и скорость ветра по направлению (м/с), приложение 4 [1] за январь.

Таблица 1.2 - Повторяемость и скорость ветра по направлениям.

	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ

2. Определение потерь теплоты через ограждающие конструкции

Таблица 2.1 - Расчет теплопотерь и теплопоступлений через ограждающие конструкции

№ пом	Название	ОГРАЖДЕНИЯ	1/R0, Вт/м2 оС	tB-tH, 0C	n	1+Ув	QA, Вт
		tB 0C	Обозначение	Ориентация		a x b, м	А, м2
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13

1. Номер помещения. Трехзначное число. Первая цифра - номер этажа (расчет ведем для первого, промежуточного и последнего этажей.) Вторая и третья цифра - порядковый номер помещения на этаже. Нумерация ведется с левого верхнего помещения здания (на плане) по часовой стрелке для помещений с наружными стенами, потом для помещений, не имеющих наружных стен.

2. Наименование помещения.

3. Температура внутреннего воздуха. Температуру в помещениях берем из [3].

4. Наименования ограждения.

5. Ориентация - ориентация наружной ограждающей конструкции на сторону света (в зависимости от ориентации фасада с лестничной клеткой). Для полов и потолков ориентация не нужна.

6. %, w - повторяемость в% и скорость ветра по направлению выписывается из таблицы 1.2 в зависимости от ориентации помещения.

7. a х b - размеры соответствующего ограждения по правилам обмера.

Высота помещения находится по формуле:

- для первого этажа:

Н= hэт+пл, м	(2.1)

- для промежуточного этажа:

Н= hэ, м	(2.2)

- для последнего этажа:

Н=hЭ-мт +пт, м	(2.3)

_мт -междуэтажного перекрытия, м;

- для лестничной клетки:

Н=(hо-0,3)+n*hЭ-мт +пт, м	(2.4)

где h_о - вертикальное расстояние от поверхности земли до пола первого этажа (высота цоколя), м

n - количество этажей в здании, шт.;

h_э - высота этажа, м

_пт - толщина чердачного перекрытия, м.

8. Площадь ограждения.

А=a х b, м2	(2.5)

9. 1/R₀ - принимается в зависимости от наименования ограждения.

10. Разность температур внутреннего и наружного воздуха, или перепад температур с разных сторон ограждения, ⁰C.

11. n - коэффициент учитывающий место положение ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху. Принимается по [4] табл. 3. Для наружных стен, окон, дверей n=1. Для перекрытий над не отапливаемыми подвалами без световых проемов n=0,6, для чердачного перекрытия n=0,9.

12. Коэффициент, учитывающий дополнительные потери теплоты: если скорость ветра от 4,5 до 5 м/с и повторяемость не менее 15%, то =0,05; если скорость более 5 м/с и повторяемость не менее 15%, то =0,1, а в остальных случаях =0;

13. Потери теплоты через ограждающие конструкции.

, Вт	(2.6)

где A, 1/R₀, n, (t_в - t_н), (1+) - содержимое колонок 8, 9, 10, 11,12 табл. 2.1.

13. Q_A - сумма потерь теплоты для наружного ограждения каждого помещения.

14. Q_В - расход теплоты на нагревание наружного воздуха, проникающего для компенсации естественной вытяжки, не возмещаемой подогретым приточным воздухом либо для нагрева наружного воздуха, поступающего в лестничную клетку через открывающиеся в холодное время года наружные двери при отсутствии воздушно-тепловой завесы.

- для жилых комнат и кухонь:

QB = 0,337·Aп·h?(tв - tн), Вт	(2.7)

A_п - площадь пола помещения, м²;

h - высота помещения от пола до потолка, м, но не более 3,5.

h = h_э-0,3, м

- для лестничной клетки:

QB = 0,7· B· (H+0,8·P) · (tв-tн), Вт	(2.8)

В - коэффициент, учитывающий количество входных тамбуров. При одном тамбуре (две двери) В=1,0;

H - высота здания (высота лестничной клетки), м;

P - количество людей, находящихся в здании, чел.;

P определяется исходя из того, что количество людей, проживающих в одной квартире, на одного больше, чем количество комнат в квартире.

15. Q₁ - расчетные тепловые потери в помещении, Вт:

Q1 = QA+ QВ, Вт	(2.9)

Высота помещения:

- для первого этажа:

Н= 3,1+0,4=3,5 м

- для промежуточного этажа:

Н= 3,1 м

- для последнего этажа:

Н=3,1-0,3 +0,35=3,15 м
Н=9*2,8-0,3 +0,5+0,6=26 м

P - количество людей, находящихся в здании (в однокомнатной квартире - 2 человека, в двухкомнатной - 3 человека).

P=(2+3+2+3)?9=90 человек в здании.

Потери теплоты для лестничной клетки:

QB = 0,7· 0,6· (26+0,8·90) · 41=1688 Вт

Сводная таблица теплопотерь и теплопоступлений

этаж № пом.	01	02	03	Кв-ра 1	04	05	Кв-ра 2	06	07	Кв-ра 3	08	09	10	Кв-ра 4
1	1324	1079	1755	4159	1430	968	2397	968	1430	2397	1755	1324	1079	4159
2-8	1088	762	1445	23065	1163	719	13173	719	1163	13173	1445	1088	762	23065
9	1289	1076	1717	4082	1421	972	2393	972	1421	2393	1717	1289	1076	4082
S	10233	7492	13587	31306	10992	6971	17963	6971	10992	17963	13585	10233	7492	31306

98538

1. Теплопотери здания без лестничной клетки:

Q₁=? Q₁ =98538 Вт;

2. Теплопотери на лестничной клетке и лифтовом помещении:

Q₂= Qлк + Qлх = 4702+(974+(7?697)+ 981)=11536 Вт;

3. Теплопотери здания:

Q_3д= Q₁ + Q₂ =98538+11536=110074 Вт.

3. Техническое обоснование системы отопления

В данном проекте предусмотрена горизонтальная двухтрубная система отопления, с установкой счетчиков воды для поквартирного учета расхода теплоносителя на отопление. Регулирование теплоотдачи производится с помощью клапанов с предварительной настройкой RTD-N15.

Для отключения ветвей при проведении ремонтных работ и регулировании теплоотдачи, на них предусматривается установка автоматических балансировочных клапанов серии ASV, на стояках - запорных клапанов MSV-M, на магистралях - задвижек и спускников. Удаление воздуха из системы отопления производится с помощью воздушных кранов, установленных в верхних пробках нагревательных приборов.

Подающие и обратные трубопроводы стояков прокладываются открыто. Горизонтальные трубопроводы ветвей прокладываются в плинтусе. Магистральные трубопроводы прокладываются в подвале с уклоном в сторону узла управления и теплоизолируются.

Теплоноситель - вода с параметрами 95/70 ^оС.

В качестве нагревательных приборов приняты:

- в жилых комнатах - алюминиевые радиаторы Global VIP 500;

- в лестничной клетке и лифтовом помещении - конвекторы без кожуха типа «Аккорд» К2А - 2,94.

Присоединение нагревательных приборов в лестничной клетке к системе отопления производится по предвключенной схеме перед теплообменником. Присоединение системы отопления к наружной тепловой сети производится по независимой схеме с теплообменником и циркуляционными насосами.

4. Гидравлический расчет системы отопления

Целью гидравлического расчета является подбор диаметров трубопроводов таким образом, чтобы в зависимости от располагаемого давления добиться намеченного распределения потоков теплоносителя.

4.1 Гидравлический расчет главного циркуляционного кольца

Расчет ведется для самого нагруженного и самого удаленного от узла управления стояка и наиболее низко расположенной поквартирной ветви.

4.1.1 Расчет ветви первого этажа

№ участка	Q, Вт	G, кг/ч	l, м	d, мм	V, м/с	R, Па/м	Rl, Па		z, Па	Rl+z, Па
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11

1. Номер расчетного участка.

2. Q - тепловая нагрузка участка, Вт.

3. G - расход теплоносителя на участке:

	(4.1)

Т1, Т2 - параметры теплоносителя в системе отопления, ⁰С, 95/70 ⁰С.

4. l - длина трубопроводов на участке, м.

В зависимости от средних удельных потерь (R_ср=150 Па/м) и расхода G на соответствующем участке по табл. II.1 прил. II [5] определяются действительные значения R, d и V.

5. d - диаметр участка трубопровода, мм.

6. V - скорость движения теплоносителя на участке, м/с.

7. R - удельные потери давления на трение, Па/м.

d, V, R=f (R_ср, G)

8. Rl - потери давления на трение, Па.

9. - сумма коэффициентов местных сопротивлений, табл. 6, прил. 2 [6].

Местные сопротивления, которые находятся на границе участков, относятся к участку с меньшим расходам теплоносителя.

10. z - потери давления в местных сопротивлениях, Па, табл. II.3 [5]

z =f (V, )

11. Rl+z - потери давления на расчетном участке, Па.

12. ?(Rl+z)_i-(i+n) - потери давления в расчетной ветви, Па

Гидравлический расчет ветви

№ участка	Q, Вт	G, кг/ч	l, м	d, мм	V, м/с	R, Па/м	Rl, Па		z, Па	Rl+z, Па
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1-2	1755	60,37	12,58	15	0,082	11,0	138,38	7,65	24,9	163,28
2-3	3079	105,92	5,61	15	0,143	31,2	175,03	4	39,5	214,53
3-4	4158	143,07	3,19	15	0,196	54,7	174,49	6	113,2	287,69
4-а	31306	1077,06	2,2	32	0,293	39,1	86,02	1	41,9	127,92
а-5	31306	1077,06	4,95	32	0,293	39,1	193,55	4	166,3	359,85
5-УВ	98538	3389,98	5,25	40	0,681	177,8	933,55	1	226,8	1160,25
УВ-6	98538	3389,98	5,25	40	0,681	177,8	935,23	1	226,8	1162,03
6-б	31306	1077,06	4,34	32	0,293	39,1	169,69	4	166,3	335,99
б-7	31306	1077,06	2,75	32	0,293	39,1	107,53	1	41,9	149,43
7-8	4158	143,07	1,54	15	0,196	54,7	84,24	6	113,2	197,44
8-9	3079	105,92	5,61	15	0,143	31,2	175,03	4	39,5	214,53
9-10	1755	60,37	13,02	15	0,082	11,0	143,22	7,65	24,9	168,12
									?(Rl+z)i-(i+n)	4541

Коэффициенты местных сопротивлений

№ участка	Наименование местного сопротивления	Диаметр участка, мм	Количество, шт.
1-2	отвод 900	15	4	6,0	7,65
	Ѕ радиатора		1	0,65
	тройник на проход		1	1,0
2-3	тройник на проход	15	1	1,0	4,0
	отвод 900		2	3,0
3-4	тройник на поворот	15	1	3,0	6,0
	отвод 900		2	3
4-а	отвод 900	32	1	1,0	1,0
а-5	тройник противоток	32	1	3,0	4,0
	отвод 900		1	1,0
5-УВ	отвод 900	40	2	1,0	1,0
УВ-6	отвод 900	40	2	1,0	1,0
6-б	тройник проходной	32	1	3,0	4,0
	отвод 900		1	1,0
б-7	отвод 900	32	1	1	1
7-8	отвод 900	15	2	3	6
	тройник поворотный		1	3
8-9	тройник на проход	15	1	1,0	4,0
	отвод 900
9-10	отвод 900	15	4	6,0	7,65
	Ѕ радиатора		1	0,65
	тройник на проход		1	1,0

4.1.2 Выбор запорно-регулирующей арматуры и оборудования на ветви

Определение потерь давления в клапане RLV

Запорный клапан RLV применяется, как правило, в двухтрубных системах насосного водяного отопления для отключения отдельного отопительного прибора с целью его технического обследования или демонтажа без слива воды из всей системы.

RLV монтируется на выходном патрубке отопительного прибора. Для облегчения очередного слива воды из радиатора, запорный клапан следует устанавливать крышкой вперед.

Клапан RLV может быть укомплектован дренажным краном, который предназначен для опорожнения или заполнения водой отопительного прибора.

Клапан RLV устанавливается в полностью открытом положении. Потери давления в этом клапане определяются по формуле

	(4.2)

- расчетный расход потока, проходящего через клапан, м³/ч;

- характеристическая пропускная способность полностью открытого клапана, (м³/ч)/бар^0,5.

Принимаем настройку клапана ѕ, при этом давление =1,3 кПа

Подбор терморегулятора и определение потерь давления на нем

Сопротивление регулируемого участка без учета сопротивления терморегулятора:

+ДРRLV, Па	(4.3)

=?(Rl+z)_i-(i+n) - потери давления в приборной ветви, Па;

ДР_RLV - потери давления в клапане RLV, Па.

Сопротивление терморегулятора определяется из величины его внешнего авторитета а=0,3…0,7. Принимаем а=0,5

 (4.4)

(4.5)

Принимаем терморегулятор с предварительной настройкой RTD-N15. По [3, с. 40] принимаем настройку терморегулятора 6.

Подбор автоматических балансировочных клапанов серии ASV

Поскольку радиаторные терморегуляторы имеют функцию предварительной настройки пропускной способности, выбираем запорно-регулирующий клапан ASV-М.Т.к. клапан ASV-М устанавливается в полностью открытом положении, то падение давления в нем:

Сопротивление регулируемого участка клапаном серии ASV:

	(4.7)

Перепад давления на клапане ASV-PV составляет:



- номинальная пропускная способность, (м³/ч)/бар^0,5.

Принимаем настройку клапана ASV-РV DN15 - настройка 20.

Подбор водомера

Потери давления в водомере:

	(4.9)

- гидравлическое сопротивление водомера, ;

- расчетный расход воды на участке, где установлен водомер, м³/ч.

По диаметру условного прохода счетчика (d=15) выбираем тип водомера - одноструйный крыльчатый (с магнитной муфтой) Jh3 - V/3 - U.

Подбор фильтра

Принимаем фильтр сетчатый Y222 - фильтр из латуни с дренажной пробкой, с внутренней резьбой.

Фильтры сетчатые устанавливают перед регулирующей арматурой: расходомерами, насосами и другими устройствами для защиты от любых загрязнений трубопроводных систем.

Гидравлическое сопротивление чистого фильтра

 - расчетный расход потока, проходящего через фильтр, м³/ч;

- условная пропускная способность полностью чистого фильтра, (м³/ч)/бар^0,5.

Подбор запорного клапана MSV-M

Диаметр клапана принимается по диаметру стояка, на котором он устанавливается. Потеря давления на клапане должна быть настолько низкой, насколько это возможно (клапан устанавливается в полностью открытом положении).

Перепад давления ДP_MSV-M на клапане выбранного размера может быть определён либо с помощью диаграммы (рис. 7, стр. 36 [10] или прил. 8) либо по формуле:

(4.11)

где - расход на участке, где устанавливается клапан MSV-M, м³/ч;

- пропускная способность клапана, (м³/ч)/бар^0,5.

Потери давления в расчетной ветви 1-го этажа:

	(4.12)

Потери давления в главном циркуляционном кольце:

Па	(4.13)

Для обеспечения горизонтальной устойчивости системы отопления гидравлические сопротивления нагревательных приборов, поквартирных ветвей и стояков должны составлять не менее 70% от сопротивлений ветвей без учета общих участков:

	(4.14)

Условие выполняется.

4.2 Гидравлический расчет второстепенного циркуляционного кольца

Располагаемое давление для второстепенного циркуляционного кольца

	(4.15)

где ?ДР_пв¹ - сумма потерь давления в поквартирной ветви и запорно-регулирующей арматуре на ней, Па;

ДР_е - естественное давление, возникающее в системе отопления при работе ее в переходный период, Па.

	(4.16)

где h_э - высота этажа, м;

g - ускорение свободного падения, м/с²;

с_1,2 - плотность теплоносителя при температуре:

40 ⁰С=992,24 кг/м³,

50 ⁰С=988,07 кг/м³.

4.2.1 Расчет ветви второго этажа

Расчет ведется в табличной форме аналогично расчету главного циркуляционного кольца.

Таблица 4.7. Коэффициенты местных сопротивлений

№ участка	Наименование местного сопротивления	Диаметр участка, мм	Количество, шт.
10-11	отвод 900	15	4	6,0	7,65
	Ѕ радиатора		1	0,65
	тройник на проход		1	1,0
11-12	тройник на проход	15	1	1,0	4,0
	отвод 900		2	3,0
12-13	тройник на поворот	15	1	3,0	6,0
	отвод 900		2	3
13-14	отвод 900	32	1	1,0	1,0
15-16	отвод 900	32	1	1	1
16-17	отвод 900	15	2	3	6
	тройник поворотный		1	3
17-18	тройник на проход	15	1	1,0	4,0
	отвод 900
18-19	отвод 900	15	4	6,0	7,65
	Ѕ радиатора		1	0,65
	тройник на проход		1	1,0

4.2.2 Выбор арматуры и оборудования

Определение потерь давления в клапане RLV

Запорный клапан RLV применяется, как правило, в двухтрубных системах насосного водяного отопления для отключения отдельного отопительного прибора с целью его технического обследования или демонтажа без слива воды из всей системы.

RLV монтируется на выходном патрубке отопительного прибора. Для облегчения очередного слива воды из радиатора, запорный клапан следует устанавливать крышкой вперед.

Клапан RLV может быть укомплектован дренажным краном, который предназначен для опорожнения или заполнения водой отопительного прибора.

Клапан RLV устанавливается в полностью открытом положении. Потери давления в этом клапане определяются по формуле

	(4.17)

- расчетный расход потока, проходящего через клапан, м³/ч;

- характеристическая пропускная способность полностью открытого клапана, (м³/ч)/бар^0,5.

Принимаем настройку клапана ѕ, при этом давление =1,3 кПа

Подбор терморегулятора и определение потерь давления на нем

Сопротивление регулируемого участка без учета сопротивления терморегулятора:

+ДРRLV, Па	(4.18)

=?(Rl+z)_i-(i+n) - потери давления в приборной ветви, Па;

ДР_RLV - потери давления в клапане RLV, Па.

Сопротивление терморегулятора определяется из величины его внешнего авторитета а=0,3…0,7. Принимаем а=0,7.

 (4.4)

(4.5)

Принимаем терморегулятор с предварительной настройкой RTD-N15. По [3, с. 40] принимаем настройку терморегулятора 4.

Подбор автоматических балансировочных клапанов серии ASV

Поскольку радиаторные терморегуляторы имеют функцию предварительной настройки пропускной способности, выбираем запорно-регулирующий клапан ASV-М.Т.к. клапан ASV-М устанавливается в полностью открытом положении, то падение давления в нем:

Сопротивление регулируемого участка клапаном серии ASV:

	(4.19)

Перепад давления на клапане ASV-PV составляет:

- номинальная пропускная способность, (м³/ч)/бар^0,5.

Принимаем клапан ASV-РV. По приложению 6 [3] =0,9 м³/ч, принимаем настройку клапана ASV-РV DN15 - настройка 17.

Подбор водомера

Потери давления в водомере:

	(4.21)

- гидравлическое сопротивление водомера, ;

- расчетный расход воды на участке, где установлен водомер, м³/ч.

По диаметру условного прохода счетчика (d=15) выбираем тип водомера - одноструйный крыльчатый (с магнитной муфтой) Jh3 - V/3 - U.

Подбор фильтра

Принимаем фильтр сетчатый Y222 - фильтр из латуни с дренажной пробкой, с внутренней резьбой.

Фильтры сетчатые устанавливают перед регулирующей арматурой: расходомерами, насосами и другими устройствами для защиты от любых загрязнений трубопроводных систем.

Гидравлическое сопротивление чистого фильтра

- расчетный расход потока, проходящего через фильтр, м³/ч;

- условная пропускная способность полностью чистого фильтра, (м³/ч)/бар^0,5.

Выбор и расчет шарового крана

Шаровые краны предназначены для использования в качестве запорной арматуры для воды (масла, нефти, сухого газа, пара). Шаровые краны не могут быть использованы в качестве регулирующих устройств.

Принимаем шаровой кран Х2777 - из нержавеющей стали, полнопроходной, с внутренней резьбой.

Потери давления шаровом кране:

Потери давления во второстепенном циркуляционном кольце

	(4.24)

5. Расчет нагревательных приборов

тепловой изоляция ограждающий гидравлический

Расчет нагревательных приборов производится для приборов первого и второго этажей расчетного стояка.

Число секций отопительных приборов Global определяется по формуле:

	(5.1)

где - требуема теплоотдача нагревательного прибора, Вт;

- тепловой поток прибора, Вт.

	(5.2)

где - тепловая нагрузка i-того прибора, Вт;

- суммарная теплоотдача открыто расположенных участков трубопроводов, Вт;

	(5.3)

где - удельная теплоотдача неизолированных, соответственно, горизонтальных и вертикальных участков трубопроводов, Вт/м;

- длина открыто расположенных, соответственно, вертикальных и горизонтальных участков трубопроводов, м;

n - доля неучтенного теплового потока от трубопроводов в зависимости от места их прокладки:

- для открыто проложенных вертикальных и горизонтальных труб - 0,10;

- для труб, проложенных под плинтусом - 0,50.

	(5.4)

где - номинальный тепловой поток прибора, Вт;

- поправочный коэффициент.

Расход теплоносителя через прибор определяется по формуле:

	(5.5)

где - удельная теплоемкость теплоносителя,

Т₁, Т₂ - параметры теплоносителя в системе отопления.

- средний температурный напор, ⁰С, определяемый по формуле:

	(5.6)

- температура внутри помещения, ⁰С;

- температура теплоносителя на входе и выходе из прибора, 95/70 ⁰С;

N_у - установочное число секций, шт.

Литература

1. СНиП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика. - М.: Стройиздат, 1983. - 136 с.

2. ДБН В.2.6 - 31:2006. Тепловая изоляция зданий. - М.: Министерство строительства, архитектуры и жилищно-коммунального хозяйства Украины, 2006. -77 с 3. Дополнение №1 к приказу минстройархитектуры Украины от 27 декабря 1993 г. №247.

3. Методические указания для выполнения курсового проекта по дисциплине «Отопление» (для студентов специальности 7.092108 «Теплоснабжение и вентиляция» всех форм обучения) / Сост.: В.Ф. Пашков, Ю.В. Гостева, М.Ю. Гутарова, С.Е. Антоненко. - Макеевка: ДонНАСА, 2006. - 40 с.

4. СНиП 2.04.05-86. Отопление, вентиляция и кондиционирование. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. - 64 с.

5. Внутренние санитарно-технические устройства. Часть 1 - Отопление. Под редакцие Староверова И.Г. Справочник проектировщика. 1990. -343 с.

6. Ткачук А.Я. Проектирование систем водяного отопления: Учеб. пособие. - К.: Выща шк. Головное изд-во, 1989. - 192 с.

Размещено на Allbest.ru