Xreferat.com » Рефераты по строительству » Тепловой расчет системы водяного отопления

Тепловой расчет системы водяного отопления

Министерство образования Российской Федерации

Томский государственный архитектурно-строительный университет


Курсовой проект

по дисциплине «Отопление»

«Тепловой расчет системы водяного отопления»


Выполнил:

студент гр. 6671

Блоховцов Е.

Проверил:

Хромова Е.М.


Томск 2011г.

СОДЕРЖАНИЕ


Введение

1. Технологическая часть

1.1 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

1.1.1 Расчетные параметры наружного и внутреннего воздуха

1.1.2 Определение требуемых значений сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций

1.2 Определение коэффициента теплопередачи для наружных стен

1.3 Определение коэффициента теплопередачи покрытия

1.4 Определение коэффициента теплопередачи окон

1.1.5 Определение коэффициента теплопередачи наружных дверей

1.6 Определение коэффициента теплопередачи полов

1.7 Расчет тепловой мощности системы отопления

1.7.1 Уравнение теплового баланса

1.7.2 Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции здания

1.7.3 Дополнительные потери теплоты через ограждающие конструкции

1.8 Выбор системы отопления

1.8.1 Выбор и размещение стояков

1.8.2 Выбор и размещение отопительных приборов

1.9 Расчет поверхности нагревательных приборов

1.10 Гидравлический расчет системы отопления

1.10.1 Гидравлический расчет системы водяного отопления по удельным потерям на трение

1.11 Подбор оборудования узла управления

Список литературы


Введение


Потребление тепловой энергии в нашей стране, как и во всем мире, неуклонно возрастает, и прежде всего для теплообеспечения зданий и сооружений.

В настоящее время в целях экономии энергии при обеспечении санитарно-гигиенических и оптимальных параметров микроклимата помещений и долговечности ограждающих конструкций, устанавливаются требования к тепловой защите зданий. Эти требования рассматриваются так же с точки зрения охраны окружающей среды, рационального использования не возобновляемых природных ресурсов, уменьшения влияния “парникового эффекта” и сокращения выделений двуокиси углерода и других вредных веществ в атмосферу.

Требования СНиП 23-02-2003 “Тепловая защита зданий” предусматривают значительное возрастание требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций. Этот показатель увеличился в 3-3,5 раза. Такое увеличение теплозащиты зданий позволяет обеспечить тепловой комфорт в помещении, снизить потребление топлива и затраты на отопление.

Проектом предусматривается тепловая изоляция наружных стен утеплителем из жестких негорючих минераловатных плит ВЕНТИ БАТТС.

Для защиты утеплителя и устройства вентилируемой воздушной прослойки, применена навеска металлических сайдинговых панелей на прикрепленные к стене металлические конструкции.

Вентилируемые воздушный зазор предотвращает накопление влаги в утеплителе, профиль сайдинга предохраняет утеплитель от механических повреждений и внешних атмосферных воздействий, что обеспечивает, в конечном итоге, долговечность утеплителя.

Проектом предусматривается так же замена светопрозрачных ограждающих конструкций на более эффективные.

1. Технологическая часть


1.1 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций


1.1.1 Расчетные параметры внутреннего и наружного воздуха

Расчетные температуры наружного воздуха для теплотехнического расчета ограждающих конструкций принимаем согласно СНиП [ ]

Для г. Кемерово:

Zht – 231 день – отопительный период;

tht = минус 8,3 0С – средняя температура отопительного периода;

texe=минус 39 0С – средняя температура наиболее холодной пятидневки обеспе- ченностью 0,92.

Зимнюю температуру наружного воздуха tн при расчете теплопотерь принимаем равной средней температуре наиболее холодной пятидневки:

tн = минус 39 0С;

Расчетную температуру внутреннего воздуха, принимаем согласно [ ]:

tв = 20 0С;

Зона влажности – сухая [2], влажностный режим помещений для г. Кемерово – нормальный. Следовательно, теплотехнические показатели слоев ограждений принимаем по условиям эксплуатации А.

Температуру внутреннего воздуха (tв) для помещений детских садов принимаем по [ ] и сводим в таблицу 1.1.


Таблица 1.1 – Параметры внутреннего воздуха

№ п/п Наименование помещений Тв, оС
1 Горячий цех, кладовая овощей, кладовая сухих продук-тов, моечная тары, моечная кухонной посуды 10
2 Мясо-рыбный цех, овощной цех, холодный цех, помещение холодильников, загрузочная, КУИ, санузлы, раздевалка, инвентарная, буфетная, технические помещения, гардероб персонала, кладовые чистого и грязного белья, гладильная, кладовые, электрощитовая 16
3 Лаборатория анализа воды, кабинет медсестры, приемная, кабинет завхоза, постирочная, методкабинет, комната приема пищи, кабинет директора, раздаточная 18
4 Зал музыкальных занятий, изостудия, зал физкультурных занятий 20
5 Спальная, групповая, кабинет психолога, кабинет логопеда 21
6 Комната (изолятор), палата на 2 койки, туалетная 22
7 Медицинский, процедурный кабинеты 23
8 Массажный кабинет, кабинет физиолечения 28
9 Бассейн, душевые 30

1.1.2 Определение требуемых значений сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций

Требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций следует принимать в соответствии со значениями, определяемыми, исходя из санитарно – гигиенических и комфортных условий и условий энергосбережения Тепловой расчет системы водяного отопления.

Требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций, отвечающих санитарно – гигиеническим и комфортным условиям, вычисляются по формуле, м2 0С/Вт:


Rreq = n (tint – text) / Тепловой расчет системы водяного отопленияth х Тепловой расчет системы водяного отопленияint (1.1)


Где n – коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху по Тепловой расчет системы водяного отопления, таблица 6; n = 1;

tint – расчетная температура внутреннего воздуха, 0С, принимаемая согласно [ ] и нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений; tint = 20 0С;

text – расчетная зимняя температура наружного воздуха, в холодный период года, 0С, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,29 по Тепловой расчет системы водяного отопления; text = минус 39 0С;

Тепловой расчет системы водяного отопленияth – нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаем по Тепловой расчет системы водяного отопления, таблица 5; Тепловой расчет системы водяного отопленияth = 4 0С;

Тепловой расчет системы водяного отопленияint – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м2 0С), принимаемый по Тепловой расчет системы водяного отопления, таблица 7; Тепловой расчет системы водяного отопленияint = 8,7 Вт/(м2 0С);

Тепловой расчет системы водяного отопления (м2 0С)/Вт;

Требуемое сопротивление теплопередаче, Rreq, исходя из условий энергосбережения, определяется по Тепловой расчет системы водяного отопления, таблица 4, с учетом градусо-суток отопительного периода (Dd), 0Ссут, определяемого по формуле:


Dd = (tint - tht) Zht (1.2)


Dd = (20 + 8,3) 231 = 6537,3 0Ссут


1.2 Определение коэффициента теплопередачи для наружных стен


Для расчета тепловых нагрузок системы отопления необходимы значения коэффициентов теплопередачи через наружные ограждения здания.

Коэффициенты теплопередачи через наружные ограждения вычисляются по формуле:


К = 1 / R0; (1.3)


Где R0 - сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции, (м2 0С)/В;


R0 = 1/ Тепловой расчет системы водяного отопленияint + Тепловой расчет системы водяного отопленияТепловой расчет системы водяного отопления (1.4)


Где Тепловой расчет системы водяного отопленияint – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м2 0С), принимаемый по Тепловой расчет системы водяного отопления, таблица 7;

Тепловой расчет системы водяного отопленияint = 8,7 Вт/(м2 0С);

Тепловой расчет системы водяного отопленияext – коэффициент теплоотдачи (для зимних условий) наружной поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м2 0С), принимаемый по Тепловой расчет системы водяного отопления, таблица 6; Тепловой расчет системы водяного отопленияext = 23,0 Вт/(м2 0С);

Тепловой расчет системы водяного отопленияi – коэффициент теплопроводности отдельных слоев ограждающей конструкции, Вт/(м2 0С), принимаемый по Тепловой расчет системы водяного отопления, таблица 3;

Расчет начинается с определения требуемого сопротивления теплопередаче Rreq, (м2 0С)/Вт:


Таблица 1.2 – Теплофизические свойства материалов наружной стены

Наименование

Толщина слоя,

Тепловой расчет системы водяного отопления, м

Плотность,

Тепловой расчет системы водяного отопления, кг/м3

Коэффициент теплопроводности, Тепловой расчет системы водяного отопления, Вт/м 0С

1. Штукатурка цементно-песчаная 0,02 1800 0,76
2. Кирпичная кладка из кирпича глиняного обыкновенного на цементно-перлитовом растворе 0,51 1600 0,58
3. Утеплитель – плиты URSA Glanswool 0,15 45 0,04
4. Фасадная панель «Краспан Колор»



Значение Rreq, определяется по формуле:Тепловой расчет системы водяного отопления

Rreq = а Dd + b, (м2 0С)/Вт; (1.5)


Rreq = 0,00035 х 6537,3 + 1,4 = 3,69 (м2 0С)/Вт;

Определяем сопротивление теплопередачи наружной стены по формуле (1.4):

Тепловой расчет системы водяного отопления = 1/8,7 + 0,02/0,76 + 0,51/0,58 +0,15/0,04 + 1/23 = 4,72 (м2 0С)/Вт;

С учетом наличия гибких связей в приведенное сопротивление вводится коэффициент теплотехнической однородности конструкции стены, r = 0,8:


Тепловой расчет системы водяного отопления= R0 х r (1.6)


Определим сопротивление теплопередачи с учетом коэффициента теплотехнической однородности конструкции стены:

Тепловой расчет системы водяного отопления = 4,72 х 0,8 = 3,78 (м2 0С)/Вт;

R0 Тепловой расчет системы водяного отопления - требование СНиП выполняется

Определяем коэффициент теплопередачи наружной стены :

Кнс = 1/3,78 = 0,26 Вт/(м2 0С);


1.3 Определение коэффициента теплопередачи покрытия


Таблица 1.3 – Теплофизические свойства материалов

Наименование

Толщина слоя, Тепловой расчет системы водяного отопления, м

Плотность,Тепловой расчет системы водяного отопления, кг/м3

Коэффициент теплопроводности, Тепловой расчет системы водяного отопления, Вт/м 0С

1. Слой гравия на антисептированной битумной мастике 0,01 600 0,17
2. Четыре слоя рубероида на битумной мастике 0,01 600 0,17
3. Цементно-песчаная стяжка 0,025 1600 0,76
4. Керамзитовый гравий для создания уклона 0,04 600 0,17
5. Плиты URSA 0,2 45 0,041
6. Железобетонная плита 0,2 2500 1,92

Требуемое сопротивление теплопередачи Rreq, (м2 0С)/Вт определим по формуле:

Rreq = 0,0005 х 6537,3 + 2,2 = 5,47 (м2 0С)/Вт;

Сопротивление теплопередачи покрытия определяется по формуле:

Rпок = 1/8,7 + 0,01/0,17 + 0,01/0,17 + 0,025/0,76 + 0,04/0,17 + 0,21/0,041 + 0,2/1,92 + 1/23 = 5,53 (м2 0С)/Вт;

R0 Тепловой расчет системы водяного отопления Rreq - требование СНиП выполняется.

Определим коэффициент теплопередачи покрытия по формуле:

Кпок = 1/5,53 = 0,18 Вт/(м2 0С);


1.4 Определение коэффициента теплопередачи для окон


Приведенное сопротивление теплопередаче Rreq заполнений проемов (окон, балконных дверей и фонарей) принимается по Тепловой расчет системы водяного отопления, таблица 4, для значения Dd = 6537,3 0С сут, определенного ранее.

Rreq = 0,00005 х 6537,3 + 0,3 = 0,63 (м2 0С)/Вт.

Принимаем окна – двухкамерный стеклопакет в раздельных деревянных переплетах из стекла обычного с R0 = 0,65 (м2 0С)/Вт.

Определим коэффициент теплопередачи через заполнение световых проемов

Кок = 1/0,65 = 1,54 Вт/(м2 0С).


1.5 Определение коэффициента теплопередачи наружных дверей


Расчетный коэффициент теплопередачи через наружные двери определяется как разность между действительным коэффициентом и коэффициентом теплопередачи стены.

Требуемое сопротивление теплопередачи через наружные двери определяется по формуле:

Тепловой расчет системы водяного отопления Тепловой расчет системы водяного отопления = 0,6 х 1,7 = 1,02; (1.7)


Материал дверного полотна – плита древесноволокнистая (плотность Тепловой расчет системы водяного отопления=200 кг/м3; коэффициент теплопроводности Тепловой расчет системы водяного отопления= 0,07 Вт/м3 0С; толщина двери Тепловой расчет системы водяного отопления= 0,06 м). Фактическое сопротивление теплопередачи R0, Вт/(м2 0С) определяем по формуле 1.4:

R0ДВ = 1/8,7 + 0,06/0,07 + 1/23 = 1,02 Вт/(м2 0С).

Определяем расчетный коэффициент теплопередачи для наружных дверей:

КДВ = 1/ R0ДВ – КСТ = 1/1,02 – 0,26 = 0,72 Вт/(м2 0С).Тепловой расчет системы водяного отопления


1.6 Определение коэффициента теплопередачи полов


Таблица 1.4 – Теплофизические свойства материалов

Наименование

Толщина слоя, Тепловой расчет системы водяного отопления, м

Плотность, Тепловой расчет системы водяного отопления, кг/м3

Коэффициент теплопроводности, Тепловой расчет системы водяного отопления, Вт/м 0С

1. Линолеум утепленный 0,07 1600 0,29
2. Стяжка цементно-песчаная 0,02 1800 0,76
3. Плита URSA 0,18 200 0,041
4. Железобетонная плита 0,2 2500 1,92

Требуемое сопротивление теплопередаче Rreq, (м2 0С)/Вт определяется по формуле:

Rreq = 0,00045 х 6537,3 + 1,9 = 4,84 (м2 0С)/Вт;

Фактическое сопротивление теплопередачи пола первого этажа определяется по формуле:


Тепловой расчет системы водяного отопления = 1/8,7 + 0,07/0,29 + 0,02/0,76 + 0,18/0,041 + 0,2/1,92 + 1/23 =

=4,92 (м2 0С)/Вт;

Тепловой расчет системы водяного отопления - требование СНиП выполняется.

Коэффициент теплопередачи пола первого этажа определяется по формуле:

КПЛ = 1/ 4,92 = 0,2 Вт/(м2 0С).Тепловой расчет системы водяного отопления


1.7 Расчет тепловой мощности системы отопления


1.7.1 Уравнение теплового баланса

Для компенсации теплопотерь через наружные ограждения устраивают системы отопления.

Расчетные теплопотери помещений административного здания Тепловой расчет системы водяного отопленияQ0 вычисляют по уравнению теплового баланса:


Тепловой расчет системы водяного отопленияQ0 = QОГР + Тепловой расчет системы водяного отопленияQД (1.8)


Где QОГР – основные потери теплоты через ограждающие конструкции здания, Вт;

Тепловой расчет системы водяного отопленияQД – суммарные добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции здания, Вт.


1.7.2 Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции здания

Основные потери теплоты Q0, Вт, через рассматриваемые ограждающие конструкции зависят от разности температуры наружного и внутреннего воздуха и рассчитываются с точностью до 10 Вт по формуле:


Q0 = А х К х ( tв – tн) х n;(1.9)


отопление теплопередача здание

Где: n – коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху по Тепловой расчет системы водяного отопления;

tв – расчетная температура воздуха помещения, 0С;

tн – расчетная зимняя температура наружного воздуха, 0С, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92, принимаемая по Тепловой расчет системы водяного отопления;

К – коэффициент теплопередачи наружного ограждения, Вт/(м2 0С);

А – расчетная поверхность ограждающей конструкции, м2;

При проведении расчетов пользуются следующими условными обозначениями ограждающих конструкций: НС- наружная стена; ОК – окно; Пт – потолок; Пл – пол; НД – наружная дверь.

Для помещений цокольного и первого этажей теплопотери определяются через наружные стены, остекления, полы.

Для помещений верхних этажей – через наружную стену, остекление, потолок.

Теплопотери для лестничной клетки определяются для всех этажей сразу, через все ограждающие конструкции, как для одного помещения.


1.7.3 Дополнительные потери теплоты через ограждающие конструкции

Дополнительные теплопотери, Вт, определяемые ориентацией ограждений

по сторонам света (в долях от основных теплопотерь), рассчитываются по по формуле:


QД.ОР = Qог х Тепловой расчет системы водяного отопленияор (1.10)


Где Тепловой расчет системы водяного отопленияор – коэффициент добавки на ориентацию.

Величина Тепловой расчет системы водяного отопленияор принимает следующие значения:

- 0,1 – для ограждений, ориентированных на север, северо-запад, северо-восток и восток;

- 0,05 – для ограждений, ориентированных на юго-восток и запад;

-0 – для ограждений, ориентированных на юг и юго-запад.

Дополнительные потери теплоты, Вт, на нагревание холодного воздуха, поступающего при кратковременном открывании наружных входов, не оборудованных воздушно-тепловыми завесами, принимаются в зависимости от типа входных дверей и высоты здания Н:

- для двойных дверей с тамбурами между ними:


QД.НД = QОГР.НД х (0,27 х Н); (1.11 )


- для двойных дверей без тамбура:


QД.НД = QОГР.НД х (0,34 х Н); (1.12 )


- для одинарных дверей:


QД.НД = QОГР.НД х (0,22 х Н); (1.13 )


Где QОГР.НД – основные теплопотери через наружные двери в помещении лестничной клетки, Вт.

Результаты расчетов сводятся в таблицу 1.5


Таблица 1.5 – Расчет тепловых потерь помещения детского сада

Номер помещения, наименование и внутренняя температура, 0С Характеристика ограждения

К,

Вт/(м2 0С)

n (tв – tн),

Добавочные потери, Тепловой расчет системы водяного отопления

1+Тепловой расчет системы водяного отопления

Тепловой расчет системы водяного отопленияQОГР, Вт


Наименование

Ориен-

тация сторон

Размер, м

b х h

А, м

На ориентацию прочие

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
План первого этажа
1. Мясо-ры- Нс СЗ 3,8х3 11,4 0,26 57 0,1 0,05 1,15 200
бный цех Нс ЮЗ 3,2х3 9,6 0,26 57 0,1 0,05 1,15 160
180 Ок ЮЗ 1,5х1,5 2,25 1,54 57 0 0,05 1,05 210

пол - 3,4х2,8 9,52 0,2 57 - - - 110










Тепловой расчет системы водяного отопления

2. Овощной Нс СЗ 3,8х3 11,4 0,26 57 0,1 - 1,1 190
цех Ок СЗ 1,5х1,5 2,25 1,54 57 0,1 - 1,1 220
180 пол - 3,7х2,3 8,51 0,2 57 - - - 100










Тепловой расчет системы водяного отопления

3. Помещение Нс СЗ 2,5х3 7,5 0,26 55 0,1 - 1,1 120
холодиль- пол - 2,4х3,3 7,92 0,2 55 - - - 90
Ников 160








Тепловой расчет системы водяного отопления

4. Кладовая Нс СЗ 1,8х3 5,4 0,26 49 0,1 - 1,1 80
Овощей пол - 1,7х1,5 2,55 0,2 49 - - - 30
100








Тепловой расчет системы водяного отопления

5. Моечная Нс СВ 3,4х3 10,2 0,26 55 0,1 0,05 1,15 170
Тары Нс СВ 1,5х3 4,5 0,26 55 0,1 0,05 1,15 80
160 пол - 3х1,1 3,3 0,2 55 - - - 40










Тепловой расчет системы водяного отопления

6. Загрузоч- Нс СВ 1,8х3 5,4 0,26 55 0,1 - 1,1 90
ная 160 Дв СВ 1х2,1 2,1 0,72 55 0,1 1,62 2,72 230

Тепловой расчет системы водяного отопления

пол - 1,7х5 8,5 0,2 55 - - - 100










Тепловой расчет системы водяного отопления

7. Гардероб Нс СВ 2х3 6 0,26 62 0,1 - 1,1 110
персонала Ок СВ 1,5х1,5 2,25 1,54 62 0,1 - 1,1 240
230 пол - 1,9х3,2 6,08 0,2 62 - - - 80










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: