Xreferat.com » Рефераты по строительству » Проектирование системы отопления здания

Проектирование системы отопления здания

Размещено на /

Федеральное агентство по образованию РФ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Тульский государственный университет

Кафедра СТС


Курсовая работа


по дисциплине: Теплогазоснабжение и вентиляция


Тула 2010

Введение


Системы отопления – это совокупность технических элементов, предназначенных для получения, переноса и передачи во все обогреваемые помещения количества теплоты, необходимого для поддержания температуры на заданном уровне. Системы отопления подразделяются на местные и центральные.

Центральными называют системы предназначенные для отопления многих помещений из одного теплового центра. Тепловой центр может обслуживать одно обогреваемое сооружение и группу сооружений( в этом случае систему отопления именуют районной).

Теплоперенос в системах отопления осуществляется теплоносителем –жидкой средой (вода) или газообразной (пар, воздух, газ). В зависимости от вида теплоносителя системы отопления подразделяют на водяные, паровые, воздушные и газовые.

Центральные системы водяного и воздушного отопления устраивают с естественной циркуляцией теплоносителя или с механическим побуждением циркуляции насосом или вентиляторами.

Водяное отопление применяют при местном и центральном теплоснабжении. Система отопления состоит из теплового пункта, магистрали, отдельных стояков и ветвей с приборными узлами.

Задачей вентиляции помещений является поддержание в них благоприятного для человека состояния воздушной среды в соответствии с нормируемыми ее характеристиками.

Необходимость проектирования систем теплогазоснабжения и вентиляции обусловлена санитарно-гигиеническими требованиями и комфортными условиями проживания.

Основными среди теплозатрат на коммунально-бытовые нужды в зданиях (отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха, горячее водоснабжение) являются затраты на отопление. Это объясняется условиями эксплуатации зданий в холодное время года на большей части территории страны, когда теплопотери через ограждающие конструкции зданий значительно превышают внутренние тепловыделения. Для поддержания необходимой температуры внутреннего воздуха здания оборудуются отопительными установками. Создание и поддержание теплового комфорта в помещениях жилых зданий – их основная задача.

Состояние воздушной среды в помещениях в холодное время года определяется действием не только отопления, но и вентиляции. Отопление и вентиляция предназначены для поддержания в помещениях помимо необходимой температуры определенных влажности, подвижности, давления, газового состава и чистоты воздуха. Во многих производственных и гражданских зданиях отопление и вентиляция неотделимы, они совместно создают требуемые санитарно-гигиенические условия, что способствует снижению числа заболеваний людей, улучшению их самочувствия, повышению производительности труда и качества продукции.

1. Расчетные параметры наружного воздуха


Расчетные параметры наружного воздуха принимаются согласно [1] для города Белогорск:

- температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92

Проектирование системы отопления здания-37˚С

- средняя температура за отопительный период

Проектирование системы отопления здания-12,6˚С

- продолжительность отопительного периода

z = 219 сут

- зона влажности:

- нормальная


2. Расчетные параметры внутреннего воздуха


Расчетные параметры внутреннего воздуха принимаются согласно [2] для города Белогорск:

- температура воздуха в жилой комнате – 22 єС;

- температура воздуха в помещении кухни – 21 єС;

- температура воздуха в ванной комнате – 27 єС;

- температура воздуха в санузле – 22 єС (если совмещены санузел и ванная – 27 єС);

- температура воздуха во внутреннем коридоре – 22 єС;

- температура воздуха на лестничной клетке – 18 єС.


3. Теплотехнические характеристики наружных ограждений


Теплотехнические характеристики наружных ограждений принимаются согласно [3] с учетом градусосуток отопительного периода.

ГСОП= (Проектирование системы отопления здания, градусосут


Проектирование системы отопления здания- температура внутреннего воздуха внутри наиболее характерных помещений. Так как для города Белогорск Проектирование системы отопления здания-37˚С, то Проектирование системы отопления здания=22˚С. Тогда


ГСОП = (22-(-12,6))· 219 = 7577,4 (градусосут)


Далее по таблице с учетом ГСОП определяем сопротивление теплопередаче (с интерполированием):


Проектирование системы отопления здания

Проектирование системы отопления здания

Проектирование системы отопления здания

Проектирование системы отопления здания


Для наружной двери (двойной с тамбуром между дверями):


Проектирование системы отопления здания

Проектирование системы отопления здания,

Проектирование системы отопления здания Проектирование системы отопления здания

Проектирование системы отопления здания Проектирование системы отопления здания

Проектирование системы отопления здания

4. Тепловой баланс помещений. Определение мощности системы отопления


Таблица 2 Расход теплоты на нагревание инфильтрующегося воздуха при естественной вытяжке, не компенсируемой подогретым приточным воздухом, и бытовые тепловыделения

№ пом. Температура внутреннего воздуха tв, ˚С Размеры пола

Проектирование системы отопления здания



ширина, м длина, м А, м2


01 24 2,8 3,8 10,64 24-(-37)=61 649 106
02 27 2,0 2,2 4,40 27-(-37)=64 282
03 21 3,4 2,4 8,16 21-(-37)=58 473 82
04 22 2,1 0,9 1,89 22-(-37)=59 112
05 27 2,0 2,2 4,40 27-(-37)=64 282
06 22 3,4 5,2 17,68 22-(-37)=59 1043 177
07 18 2,2 12,5 27,50 18-(-37)=55 1513
08 22 3,4 5,2 17,68 22-(-37)=59 1043 177
09 21 3,4 2,4 8,16 21-(-37)=58 473 82
10 22 2,1 0,9 1,89 22-(-37)=59 112
11 27 2,0 2,2 4,40 27-(-37)=64 282
12 24 2,8 3,8 10,64 24-(-37)=61 649 106
13 27 2,0 2,2 4,40 27-(-37)=64 282
14 24 2,8 3,8 10,64 24-(-37)=61 649 106
15 21 3,4 2,4 8,16 21-(-37)=58 473 82
16 22 2,1 0,9 1,89 22-(-37)=59 112
17 22 3,4 5,2 17,68 22-(-37)=59 1043 177
18 22 3,4 5,2 17,68 22-(-37)=59 1043 177
19 22 2,8 3,5 9,80 22-(-37)=59 578 98
20 21 3,4 2,4 8,16 21-(-37)=58 473 82
21 22 2,1 0,9 1,89 22-(-37)=59 112
22 24 2,8 3,8 10,64 24-(-37)=61 649 106
А 18 3,0 5,4 16,2 18-(-37)=55 891

Таблица 3 Тепловой баланс помещений

№ пом. Первый этаж Промежуточный этаж Пятый этаж Итого



Q1 Qпр Q1 Qпр Q1 Qпр
01 649 106 824 330 1367 664 266 1207 891 356 1434 6422
02 282
37 15 319


61 25 343 662
03 473 82 647 259 1039 563 225 955 691 276 1083 4982
04 112
15 6 127


26 10 138 265
05 282
37 15 319


61 25 343 662
06 1043 177 683 273 1549 477 191 1343 808 323 1674 7252
07

190 76 190


316 126 316 506
08 1043 177 683 273 1549 477 191 1343 808 323 1674 7252
09 473 82 647 259 1039 563 225 955 691 276 1083 4982
10 112
15 6 127


26 10 138 265
11 282
37 15 319


61 25 343 662
12 649 106 923 369 1466 737 295 1280 1014 405 1557 6863
13 282
37 15 319


58 23 340 658
14 649 106 907 363 1450 723 289 1266 997 399 1540 6788
15 473 82 594 238 986 512 205 904 638 255 1030 4723
16 112
15 6 127


26 10 138 265
17 1043 177 638 255 1504 434 174 1300 763 305 1629 7033
18 1043 177 585 234 1451 434 174 1300 676 270 1542 6893
19 578 98 517 207 997 339 135 819 628 251 1108 4562
20 473 82 594 238 986 512 205 904 638 255 1030 4723
21 112
15 6 127


26 10 138 265
22 649 106 943 377 1486 744 297 1287 1041 416 1584 6931
А

3528 1411 4939





4939
Qзд 88556

5. Компоновка системы отопления


В здании запроектирована однотрубная водяная система отопления, тупиковая, с нижней разводкой магистралей. Параметры теплоносителя в тепловой сети 125-70˚С, а в системе отопления 95-70˚С. Перепад давлений на вводе в здание 50 кПа. Тепловой пункт располагается в подвале здания в специально отведенном помещении вдоль внутренней капитальной стены. Отопительные приборы присоединяются к стоякам во всех помещениях кроме лестничной клетки с помощью смещенного замыкающего участка. Отопительные приборы к стояку лестничной клетки присоединяются по проточной схеме. Удаление воздуха из системы отопления осуществляется с помощью автоматических воздушных кранов, расположенных в верхних точках отопительных приборов последнего этажа.

Применяется открытая прокладка отопительных труб. Длина подводки к отопительным приборам не превышает 1,25-1,5м, уклон подводки - 5 -10 мм на всю её длину (при длине до 0,5м допускается прокладка подводки без уклона). При размещении стояков: обособляют стояки для отопления лестничных клеток, помещают стояки в углах наружных стен, предусматривают их изгибы для компенсации теплового удлинения труб. Магистрали прокладываются в технических помещениях с разделением системы отопления на две пофасадные части. При размещении магистралей предусматривают свободный доступ к ним для осмотра, ремонта и замены, а также уклон (рекомендуется 0,003, при необходимости по СНиП допустим минимальный уклон 0,002) и компенсацию теплового удлинения труб.

На подводках к отопительным приборам устанавливают регулирующие краны (только для эксплуатационного регулирования), имеющие пониженный (до 5) коэффициент местного сопротивления (ручные краны – проходные КРП и трехходовые КРТ; автоматические краны).


6. Гидравлический расчет системы отопления


Гидравлический расчет системы отопления выполняется согласно [4] и [5]. Метод расчета - по удельным потерям давления на участках и постоянному перепаду температур в стояках.

1. Определение располагаемого перепада давлений:


Проектирование системы отопления здания,


где Проектирование системы отопления здания- располагаемый перепад давлений, Па;

Проектирование системы отопления здания- перепад давлений, создаваемый циркуляционным насосом, Па;

Проектирование системы отопления здания- естественное (гравитационное) циркуляционное давление, Па, которым в ходе расчета можно пренебречь.

Коэффициент смешения элеватора:


Проектирование системы отопления здания


При U=1,2 и Проектирование системы отопления здания=50 кПа перепад давлений после элеватора составляетПроектирование системы отопления здания=10 кПа.

Тогда Проектирование системы отопления зданиякПа.

2. Определение средних удельных потерь давления на трение


Проектирование системы отопления здания

Проектирование системы отопления здания,


где β=0,65 (для систем с искусственной циркуляцией);

Проектирование системы отопления здания- сумма длин участков главного циркуляционного кольца.


Проектирование системы отопления зданияПа


3. Определение расхода воды на участках:

теплотехнический нагревательный отопление гидравлический

Проектирование системы отопления здания,


где с – теплоемкость воды, равная 4,19 кДж/(кг·К);

Проектирование системы отопления зданияи Проектирование системы отопления здания- коэффициенты, принимаемые в данном случае 1,02 и 1,04 соответственно.

Для участка №12 расход воды определяется по формуле:

Проектирование системы отопления здания


Данные расчета представлены в таблице 4.

Определение запаса


Проектирование системы отопления здания

Проектирование системы отопления здания,


т.е. является допустимым.

Увязку главного циркуляционного кольца производим с кольцом, проходящим через стояк 4 (табл. 4).


Таблица 4 Гидравлический расчет системы отопления

№ уч. Q, Вт G, кг/ч l, м d, мм R, Па/м Rl, Па V, м/с Δpv, Па Σζ Z, Па Rl+Z
1 88556 3228 7,8 50 60 468 0,458 103,02 1,5 154,53 622,53
2 45049 1642 6,8 40 50 340 0,360 63,80 1,5 95,70 435,70
3 25466 928 2,1 32 45 94,5 0,311 47,39 10,5 497,60 592,10
4 20021 730 1,4 25 80 112 0,348 59,10 1,5 88,65 200,65
5 12769 466 3,6 20 120 432 0,363 65,03 1,5 97,55 529,55
6 7522 274 37 20 38 1406 0,198 19,24 133,1 2560,84 3966,84
7 12769 466 3,6 20 120 432 0,363 65,03 3 195,09 627,09
8 20021 730 0,6 25 80 48 0,348 59,10 3 177,30 225,30
9 25466 928 2,1 32 45 94,5 0,311 47,39 12 568,68 663,18
10 45049 1642 6 40 50 300 0,360 63,80 3 191,40 491,40
11 88556 3228 8,2 50 60 492 0,458 103,02 1,5 154,53 646,53
12 - 1761 0,4 40 60 24 0,390 74,60 1,5 111,90 135,90










Σ 9136,76
Расчет стояка 5

Проектирование системы отопления здания

Проектирование системы отопления здания

Проектирование системы отопления здания5123,48

Проектирование системы отопления здания

13 7252 264 26,2 25 70 1834 0,274 37,10 80,3 2979,1 4813,13

Невязка Проектирование системы отопления здания


Таблица 5 Местные сопротивления участков

№ уч. Наименование местного сопротивления ζ Σζ
1

Задвижка 50

Отвод 90˚ 50 – 2 шт.

0,5

0,5


1,5

2 Тройник 50*50*40 в ответвлении 1,5 1,5
3

Тройник 40*32*32 в ответвлении

Вентиль 32

1,5

9


10,5

4 Тройник 32*32*25 в ответвлении 1,5 1,5
5 Тройник 25*25*20 в ответвлении 1,5 1,5
6

Тройник 20 в ответвлении

Тройник 20 на противотоке

Отвод 90˚20 - 2 шт.

Вентиль 20 – 2шт.

Радиаторный участок промежуточный-8 шт.

Радиаторный участок верхний – 2 шт.

1,5

3

1,5

10

11,6

6,4


133,1

7 Тройник 25*25*20 на противотоке 3 3
8 Тройник 32*32*25 на противотоке 3 3
9

Тройник 40*32*32 на противотоке

Вентиль 32

3

9


12

10 Тройник 50*50*40 на противотоке 3 3
11

Отвод 50 – 2 шт

Задвижка 50

0,5

0,5


1,5

12 Тройник 40 в ответвлении 1,5 1,5
13

Тройник 20 в ответвлении

Тройник 20 на противотоке

Отвод 90˚ 20 – 2 шт.

Вентиль 20 – 2 шт.

Радиаторный участок промежуточный–4шт.

Радиаторный участок верхний – 1 шт.

1,5

3

1,5

10

11,6

6,4


80,3


7. Расчет нагревательной поверхности отопительных приборов


Расчет нагревательной поверхности отопительных приборов ведется согласно [5].

Марка отопительного прибора: чугунный радиатор РД-90

Расчет ведется для отопительных приборов одного стояка (стояк 5) по формуле:


Проектирование системы отопления здания,

Проектирование системы отопления здания (табл. 6);

Проектирование системы отопления здания (табл. 7).


Таблица 6 Теплоотдача трубопроводов по стояку 5

Номер помещения и Проектирование системы отопления здания

Наимено-вание участка

d, мм

l, м

Проектирование системы отопления здания, ˚C

Проектирование системы отопления здания ˚С

Проектирование системы отопления здания,Проектирование системы отопления здания Вт/м

Проектирование системы отопления здания, Проектирование системы отопления здания, Вт/м

Проектирование системы отопления здания, Вт

108 22˚ Стояк 20 0,40 95,00 73,00 97 38,80 545,70

Стояк 20 0,50 95,00 73,00 78 39,00

Подводка 20 0,35 95,00 73,00 97 33,95

Зам. уч-к 20 0,50 92,33 70,33 74 37,00

Подводка 20 0,35 89,65 67,65 89 31,15

Стояк 20 2,40 89,65 67,65 69 165,60

Стояк 20 3,40 70,00 48,00 45 153,00

Стояк 20 0,80 70,00 48,00 59 47,20
208 22˚ Стояк 20 0,40 89,65 67,65 69 27,60 422,20

Подводка 20 0,35 89,65 67,65 89 31,15

Зам. уч-к 20 0,50 87,34 65,34 66 33,00

Подводка 20 0,35 85,02 63,02 81 28,35

Стояк 20 2,40 85,02 63,02 64 153,60

Стояк 20 3,30 70,00 48,00 45 148,50
308 22˚ Стояк 20 0,40 85,02 63,02 64 25,60 394,80

Подводка 20 0,35 85,02 63,02 81 28,35

Зам. уч-к 20 0,50 82,70 60,70 60 30,00

Подводка 20 0,35 80,38 58,38 73 25,55

Стояк 20 2,40 80,38 58,38 57 136,80

Стояк 20 3,30 70,00 48,00 45 148,50
408 22˚ Стояк 20 0,40 80,38 58,38 57 22,80 371,75

Подводка 20 0,35 80,38 58,38 73 25,55

Зам. уч-к 20 0,50 78,06 56,06 54 27,00

Подводка 20 0,35 75,74 53,74 66 23,10

Стояк 20 2,40 75,74 53,74 52 124,80

Стояк 20 3,30 70,00 48,00 45 148,50
508 22˚ Стояк 20 0,40 75,74 53,74 52 20,80 139,65

Подводка 20 0,35 75,74 53,74 66 23,10

Зам. уч-к 20 0,50 72,87 50,87 49 24,50

Подводка 20 0,35 70,00 48,00 59 20,65

Стояк 20 0,40 70,00 48,00 59 23,60

Стояк 20 0,60 70,00 48,00 45 27,00

Таблица 7. Расчет площади теплоотдающей поверхности отопительных приборов Радиатор марки РД-90, Проектирование системы отопления здания=675 Вт/мІ, f=0,203мІ

Номер помещения

Проектирование системы отопления здания, Вт

Проектирование системы отопления здания, Вт

Проектирование системы отопления здания, ˚С

Проектирование системы отопления здания, ˚С

Проектирование системы отопления здания ˚С

Проектирование системы отопления здания ˚С

Проектирование системы отопления здания, ˚С

Проектирование системы отопления здания ˚С

G, кг/ч
108 1549 545,70 95,00 89,65 5,35 92,33 22 70,33 263,89
208 1343 422,20 89,65 85,02 4,63 87,34 22 65,34 264,37
308 1343 394,80 85,02 80,38 4,64 82,70 22 60,70 263,80
408 1343 371,75 80,38 75,74 4,64 78,06 22 56,06 263,80
508 1674 139,65 75,74 70,00 5,74 72,87 22 50,87 265,81

Схема подачи воды n p b

Проектирование системы отопления здания, Вт/мІ

Проектирование системы отопления здания

Проектирование системы отопления здания

Проектирование системы отопления здания,мІ

Проектирование системы отопления здания

m, шт.
↑↓ 0,25 0,04 1 671 1 1,06 1,53 1,024 7

0,25 0,04 1 612 1 1,06 1,54 1,024 7

0,25 0,04 1 558 1,02 1,06 1,72 1,013 8

0,25 0,04 1 505 1,03 1,06 1,94 1,003 10

0,25 0,04 1 447 1,04 1,06 3,43 0,967 17

8. Подбор вспомогательного оборудования индивидуального теплового пункта


Подбор элеватора

Для подбора элеватора определяем расчетный коэффициент смешения (с 15 %-ным запасом) и приведенные расход воды:


Проектирование системы отопления здания

Проектирование системы отопления здания,


где

Проектирование системы отопления здания- расход воды на головном участке системы отопления – из гидравлического расчета с переводом, т/ч;


Проектирование системы отопления здания


Потери давления в главном циркуляционном кольце системы отопления с 10 %-ным запасом, Па.


Проектирование системы отопления здания(т/ч)


Принимаем элеватор ВТИ – теплосети Мосэнерго номер 1 со следующими характеристиками:

- диаметр горловины – 15 мм;

- размеры: L=425 мм, А=90 мм, С=110 мм, Проектирование системы отопления здания=37 мм, Проектирование системы отопления здания=51 мм, Проектирование системы отопления здания=51 мм;

- длина сопла полная – 110 мм;

- длина сменной части сопла – 55 мм;

- масса элеватора – 10 кг;

- диаметр сопла – 12 мм.

2. Подбор грязевика

Подбор грязевика осуществляем с учётом диаметров подводящих трубопроводов так, чтобы скорость в поперечном сечении корпуса была не более 0,05 м/с:


Проектирование системы отопления здания, где Проектирование системы отопления здания


При температуре 95˚ плотность воды равна 961,9 кг/мі, тогда


Проектирование системы отопления зданиямі/ч

Проектирование системы отопления зданиям


Принимаем грязевик № 2 серии 10Г с Проектирование системы отопления здания=40 мм, Проектирование системы отопления здания=159 мм и размерами: H=270 мм, L=350 мм, d=40 мм, s=3,5 мм, h=170 мм. Масса грязевика 21,28 кг.


9. Расчет воздухообмена помещений здания


Воздухообмен помещений определяется по одной из формул:

Проектирование системы отопления здания или Проектирование системы отопления здания,

где L- количество воздуха, удаленного из помещения, мі/ч; n – нормативная кратность воздухообмена, 1/ч; V- внутренняя кубатура помещения, мі; m – норма воздухообмена на 1 мІ площади пола помещения, мі/(ч·мІ).

Таблица 8. Определение воздухообмена помещений и ориентировочных размеров вертикальных вытяжных каналов

№ пом. Наименование помещения Площадь , A, мІ Кратность или норма воздухообмена, n, 1/ч, m, мі/(ч·мІ) Воздухообмен помещения, L, мі/ч
01 жилая комната 10,64 3 32
02 ванная 4,40 25 25
03 кухня 8,16 90 90
04 санузел 1,89 25 25
05 ванная 4,40 25 25
06 жилая комната 17,68 3 53
07 коридор межкв. 27,50 - -
08 жилая комната 17,68 3 53
09 кухня 8,16 90 90
10 санузел 1,89 25 25
11 ванная 4,40 25 25
12 жилая комната 10,64 3 32
13 ванная 4,40 25 25
14 жилая комната 10,64 3 32
15 кухня 8,16 90 90
16 санузел 1,89 25 25
17 жилая комната 17,68 3 53
18 жилая комната 17,68 3 53
19 жилая комната 9,80 3 29
20 кухня 8,16 90 90
21 санузел 1,89 25 25
22 жилая комната 10,64 3 32
А лестничная клетка 16,2 - -

10. Компоновка естественных вытяжных вентиляционных систем


В здании запроектирована вытяжная и приточная вентиляция с естественным побуждением. Удаление воздуха из помещений квартир запроектировано через вытяжные каналы кухонь, уборных, ванных и совмещенных санузлов. Вытяжной канал из кухни можно объединять с вытяжным каналом из ванной комнаты (при совмещенном санитарном узле); вентиляционные каналы из уборной и ванной одной квартиры можно объединить в общий канал; вентиляционные каналы из кухонь и санитарных узлов, расположенные на разных этажах, можно объединить в сборный вертикальный канал. Для систем, которые объединяют вытяжные каналы квартир, ориентированные на одну сторону, устанавливают дефлектор.


11. Аэродинамический расчет естественной вытяжной вентиляционной системы


Расчет ведется методом удельных потерь давления.

1.Определение располагаемого естественного давления

Располагаемое естественное давление

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: