Реферат Отопление жилого здания 2
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
от 25%
договор
Министерство образования и науки Российской Федерации
Якутский государственный инженерно-технический институт
Инженерно-технологический факультет
Пояснительная записка
к курсовой работе
Отопление жилого здания
Выполнил: студент 3 курса гр. ВиВ-02
Сорокин Андрей
Проверил: преподаватель по курсу ТГВ
Анисимов А.С.
Якутск 2005г.
Содержание
стр
Введение 3
1. Расчётные параметры наружного воздуха 4
1.1. Климатологические данные 4
1.2. График среднемесячной температуры наружного воздуха 4
2. Расчётные параметры внутреннего воздуха 5
3. Теплотехнический расчёт наружных ограждающих конструкций 5
3.1. Основные расчётные зависимости 5
3.2 Расчёт термического сопротивления ограждающих
конструкций 7
3.3 Расчёт толщины основного теплоизоляционного слоя 8
3.4 Определение фактического термического сопротивление и коэффициента теплопередачи ограждающих конструкций 9
4. Расчёт теплопотерь здания 10
4.1 Расчётная мощность системы отопления 10
4.2 Теплопотери через ограждающие конструкции 10
4.3. Теплопотери на нагревание инфильтрирующего воздуха 11
4.4. Теплопоступления от бытовых источников 12
5 Разработка системы водяного отопления здания 15
6. Расчёт нагревательных приборов 16
6.1. Основные расчётные зависимости 16
6.2 Расчет чугунных секционных радиаторов 18
7. Гидравлический расчёт системы отопления здания 20
8. Расчёт расширительного бака 23
9. Годовой расход тепла на отопление 23
Список использованной литературы 24
Введение
Состояние воздушной среды в помещениях определяется совокупностью тепловлажностного и воздушного режимов помещения.
На тепловой режим здания оказывают влияние параметры и процессы, определяющие тепловую обстановку в помещениях Тепловая обстановка помещения зависит от ряда факторов: температуры, подвижности и влажности воздуха, наличия струйных течений, различия параметров воздуха в плане и по высоте помещения, лучистых тепловых потоков, зависящих от температуры, размеров, радиационных свойств поверхности и их расположения.
Воздушный режим здания представляет собой процессы воздухообмена между помещениями и наружным воздухом, включающие перемещение воздуха внутри помещений, движение воздуха через ограждения, проёмы, воздуховоды и обтекание здания потоком воздуха.
Для обеспечения требуемых внутренних условий в помещении служат системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
Системы отопления создают и поддерживают необходимые температуры воздуха в помещениях в холодный период года.
Системы вентиляции служат для подачи в помещения чистого воздуха и удаления из них загрязнённого. При этом температура внутреннего воздуха не должна изменяться.
Системы кондиционирования воздуха предназначены для создания и автоматического поддержания в помещениях температуры, относительной влажности, подвижности воздуха, а также его чистоты и определённого газового состава независимо от наружных метеорологических условий.
В настоящей курсовой работе рассчитана местная система отопления одноэтажного жилого здания.
1. Расчётные параметры наружного воздуха
1.1. Климатологические данные [1]
1. Населённый пункт: Усть-Мома
2. Расчётная температура самой холодной пятидневки, с обеспеченностью 0,92: –58 °С.
3. Средняя годовая температура: –14,7°С.
4. Отопительный период:
– продолжительность: 291 суток,
– средняя температура наружного воздуха: –21,6 °С,
«Средняя месячная и годовая температура наружного воздуха»
Таблица № 1.1
Январь | Февраль | Март | Апрель | Май | Июнь | Июль |
– 44,9 | – 41,0 | –29,0 | –13,2 | 3,2 | 12,9 | 14,8 |
Август | Сентябрь | Октябрь | Ноябрь | Декабрь | год |
11,1 | 2,5 | – 15 | – 34,9 | – 43,0 | – 14,7 |
1.2. График среднемесячной температуры наружного воздуха
2. Расчётные параметры внутреннего воздуха
Выбор параметров внутреннего воздуха производится в соответствии с [3].
Таблица №2.1
Наименование помещения | Температура внутреннего воздуха t в, оС |
Жилая комната | 20 |
Кухня | 18 |
Коридор | 16 |
Уборная | 16 |
Ванная | 25 |
Кладовая | 12 |
Топочная | 14 |
3. Теплотехнический расчёт наружных ограждающих конструкций
3.1. Основные расчётные зависимости
Теплозащитные качества ограждения принято характеризовать величиной сопротивления теплопередачи (Ro):
Ro = R
в + R
к + R
н (3.1)
где: R
в – сопротивление теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, :
(3.2)
αв – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции: αв = 8,7 ;
R
к – термическое сопротивление ограждения с последовательно расположенными слоями, :
R
к = R
1 + R
2+ … + Rn + R
возд.прос. (3.3)
(3.4)
где: δ – толщина слоя, м;
λ – коэффициент теплопроводности, .
R
н – сопротивление теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, :
(3.5)
αн – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции: αн = 23 ;
Коэффициент теплопередачи k, определяется по формуле, :
(3.6)
Общее требуемое термическое сопротивление, для ограждающих конструкций определяется по двум методам:
1. Способ экономичности, определяется по ГСОП:
ГСОП = (t
в – t
ср.от )·z
от (3.7)
2. По санитарно-гигиеническим требованиям:
(3.8)
где: Δt
н – температурный перепад между поверхностью и воздухом, оС, для наружной стены принимается равным 4 оС, для потолка 3 оС, для пола 2 оС;
n – коэффициент учитывающий положение наружной огрождающей конструкции по отношению к наружному воздуху (СНиП [2] таблица №2);
t
в – температура внутреннего воздуха, оС;
t
н – наружная температура наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92, оС;
αв – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции: αв = 8,7 ;
z
от – продолжительность отопительного периода, сутки.
Фактическое значение термического сопротивление ограждающих конструкций не должно быть меньше требуемого:
3.2 Расчёт термического сопротивления ограждающих конструкций
1. По способу экономичности, определяем по ГСОП:
ГСОП = (20 + 21,6)·291 = 12105,6 °С·сут.
Согласно СНиП [2] расчетное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций по способу экономичности следует определять по таблице 1б.
Таблица №3.1 «Выписка таблицы 1б из СНиП II-3-79* Строительная теплотехника»,
#G0 | | Приведенное сопротивление теплопередаче | ||||
Здания и помещения | Градусо-сутки отопительного периода, °С·сут | ограждающих конструкций, не менее | ||||
| | стен | покрытий и перекрытий над проездами | перекрытий чердачных, над холодными подпольями и подвалами | окон и балконных дверей | фонарей |
Жилые, лечебно- профилактические и детские учреждения, школы, интернаты | 2000 4000 6000 8000 10000 12000 | 2,1 2,8 3,5 4,2 4,9 5,6 | 3,2 4,2 5,2 6,2 7,2 8,2 | 2,8 3,7 4,6 5,5 6,4 7,3 | 0,3 0,45 0,6 0,7 0,75 0,8 | 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55 |
2. По санитарно-гигиеническим требованиям:
Сравнивая, требуемое термическое сопротивление по ГСОП и по санитарно-гигиеническим нормам принимаем наибольшее значение:
R
нс = 5,6 ; R
пл = 8,2 ; R
пт = 7,3
3.3 Расчёт толщины основного теплоизоляционного слоя
1. Наружная стена: 1) Бетон: γ = 2400 кг/м3, λ = 1,92 Вт/м оС, δ =
2) Пенополиуретан: γ = 2400 кг/м3, λ =1,92Вт/моС,
δ =? мм.
2. Пол: 1) Монолитная ЖБП: γ = 2500 кг/м3, λ = 1,92 Вт/м оС, δ =
2) Минераловатная плита: γ = 125 кг/м3, λ = 0,07 Вт/м оС,
δ = ? мм
3) Рубероид, один слой: γ = 400 кг/м3, λ = 0,17 Вт/м оС, δ =
3. Чердачное перекрытие: конструкция аналогична конструкции пола:
3.4 Определение фактического термического сопротивление и коэффициента теплопередачи ограждающих конструкций
В качестве светового заполнения (окон) принимаем обычное стекло и двухкамерный стеклопакет в раздельных переплетах: из стекла с твердым селективным покрытием и заполнением аргоном. Приведенное сопротивление теплопередаче такого окна составляет: Ro=0,82
Фактический коэффициент теплопередачи окна равен:
4. Расчёт теплопотерь здания
4.1 Расчётная мощность системы отопления
Тепловой режим помещения здания в зависимости от назначения помещения может быть переменным или постоянным.
Постоянный тепловой режим должен поддерживаться круглосуточно в течении всего отопительного периода для жилых, производственных, административных учреждений с непрерывным режимом работы, в детских и лечебных учреждениях, в гостиницах, санаториях и т.д.
Отопительная нагрузка определяется, исходя из теплового баланса, составленного отдельно для каждого помещения.
Отопительная система должна компенсировать потери теплоты ограждения, на нагревание инфильтрационного воздуха.
Тепловая мощность системы отопления, Вт, определяется по формуле:
Q
с.о. =. Q
огр. + Q
инф
– Q
быт (4.1)
где: Q
огр. – теплопотери через ограждающие конструкции, Вт;
Q
инф. – теплопотери на нагревание инфильтрирующего воздуха поступающего через окна, ворота, щели, Вт;
Q
быт. – теплопоступления от бытовых источников, Вт.
4.2 Теплопотери через ограждающие конструкции
Теплопотери через ограждающие конструкции, Вт, определяются по следующей формуле:
Q
огр. = Fnk·(t
в
–
t
н)·(1 + ∑β) (4.2)
где: F – площадь ограждения, м2;
n – коэффициент учитывающий положение наружной ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху;
k – коэффициент теплопередачи ограждения, ;
t
в – температура внутреннего воздуха, °С;
t
н – температура наружного воздуха, °С;
∑β – добавочные потери теплоты:
∑β = β1 + β2 + β3 + β4 + β5 (4.3)
где: β1 – добавочные потери теплоты по отношению к сторонам света:
С, В, С-В, С-З = 10% – β1 =0,1
З, Ю-В = 5% – β1 =0,05
Ю, Ю-З =0% – β1 =0
β2 – добавочные потери теплоты на продуваемость помещений с двумя наружными стенами и более. В жилых помещениях t
в увеличивается на 2°С, в остальных помещениях добавка принимается равной 5% (β2 =0,05).
β3 – добавочные потери теплоты на расчётную температуру наружного воздуха. Принимается для не обогреваемых полов первого этажа над холодными подпольями при t
н = -40°С и ниже в размере 5%.
β4 – добавочные потери теплоты на подогрев врывающегося холодного воздуха, через наружные двери, не обогреваемые воздушно-тепловыми занавесами.
β5 – добавка на высоту помещения. Принимается на каждый последующий метр сверх 4-х метров в размере 2%, но не более 15%.
4.3. Теплопотери на нагревание инфильтрирующего воздуха
Затраты теплоты на нагревание инфильтрирующего воздуха в помещениях в жилых и общественных зданиях при естественной вытяжной вентиляции, не компенсированного подогретым приточным воздухом, определяется по формуле:
Q
инф
= 0,28·L·ρ·с·(t
в
–
t
н)·k (4.4)
где: L – объёмный расход удаляемого воздуха некомпенсированного подогретым приточным воздухом. L = 3м3/ч·м2 для жилых помещений и кухонь;
с – удельная теплоёмкость воздуха (с = 1 );
ρ – плотность воздуха в помещении, кг/м3, определяется по формуле:
(4.5)
k – коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях, равный 0,7 для стыков панелей стен и окон с тройными переплетами, 0,8 — для окон и балконных дверей с раздельными переплетами и 1,0 — для одинарных окон, окон и балконных дверей со спаренными переплетами и открытых проемов.
4.4. Теплопоступления от бытовых источников
Для жилых зданий учёт теплового потока поступающего в комнаты и кухни в виде бытовых тепловыделений производится в количестве 10Вт на 1м2 площади пола, Вт:
Q
быт = 10·F
п (4.6)
где: F
п – площадь пола отапливаемого помещения, м2.
Расчёт теплопотерь здания сведён в таблицу №4.1