Контрольная работа по "Теплогазоснабжению и вентиляции"

Содержание

 

 

1.  Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции здания

 

1. Краткое описание здания, основных его частей и конструкций

 

Наружные стены здания выполнены:

- железобетон;

- утеплитель (пенополистирол);

- штукатурка (известково-песчаный  раствор).

Чердачное перекрытие выполнено:

- железобетонные плиты  перекрытия;

- утеплитель (пенополистирол);

- стяжка (известково-песчаный  раствор);

- рубероид.

Заполнение световых проемов принимается двойное остекление в раздельных двойных переплетах.

Полы принимаются утепленные, расчет полов производится по зонам.

Проектируется незащищенное от ветра здание.

Исходные данные:

- наименование пукта – Голубиха;

- средняя температура наиболее холодной пятидневки ;

- средняя температура  наиболее холодных суток ;

- расчетная температура  для проектирования вентиляции   -6;

- ориентация здания –  ЮВ;

- тип системы отопления  – НР;

- продолжительность отопительного  периода ;

- средняя температура  отопительного периода .

 

 

 

1.2 Определение массивности здания и расчетной температуры

 

К расчету принимаем ограждение средней массивности с 4<Д<7.

Определяем требуемое термическое сопротивление теплопередаче :

,

где – расчетная температура внутреннего воздуха;

- нормируемый  температурный перепад между  температурой внутренней поверхности  ограждения;

- коэффициент  тепловосприятия;

n – коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху.

Расчетная зимняя температура наружного воздуха для ограждений средней массивности определяется по формуле:

.

Определяем градусо-сутки отопительного периода (ГСОП) по формуле:

,

где  - средняя температура отопительного периода;

- продолжительность  отопительного периода.

Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций:

- стен -

- покрытий и перекрытий над проездами -

- перекрытий чердачных, над холодными подпольями и подвалами -

- оконо и балконных дверей - .

 

1.3 Определение толщины и состава слоев наружных стен

 

Так как , то в дальнейших расчетах используем .

Термическое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции , определяется по формуле:

,

где - сопротивление тепловосприятию;

- сопротивление тепловосприятию.

 

 

Таблица 1.1 - Теплотехнические показатели строительных материалов

№пп	Наименование материалов	Условия эксплуатации ограждений	Плотность r, кг/м3	Коэффициент теплопроводности l, Вт/м·°С	Коэффициент теплоусвоения S, Вт/(м2·°С)
1	Раствор цементно-песчаный	Б	1800	0,93	11,09
2	Железобетон	Б	2500	2,04	18,95
3	Пенополистирол	Б	100	0,052	0,82

 

 

 

 

Термические сопротивления слоев ограждения:

- штукатурка цементно-песчаная 20мм - ,

- железобетонная стена 250мм – ,

- штукатурка цементно-песчаная 30мм - .

Решаем уравнение:

,

получаем   =0,1м.

Пенополистирол 100мм - .

Общая толщина стены: 0,03+0,1+0,25+0,02=0,4м.

Коэффициент теплопередачи .

 

1.4 Проверка массивности ограждения

 

По числовому значению тепловой инерции D определяем степень массивности ограждающей конструкции:

,

где , , , – термические сопротивления отдельных слоев ограждения, ;

 , , , – коэффициент теплоусвоения материалов слоев, .

Значение тепловой инерции D находится в диапазоне от 4 до 7 единиц, значит, наружные ограждения средней массивности.

 

 

1.5 Расчет чердачного перекрытия

 

Расчет чердачного перекрытия ведется по той же методике, что и наружного многослойного ограждения. При определении принять .

 

Так как , то в дальнейших расчетах используем .

 

Таблица 1.2 - Теплотехнические показатели строительных материалов

№пп	Наименование материалов	Условия эксплуатации ограждений	Плотность r, кг/м3	Коэффициент теплопроводности l, Вт/м·°С	Коэффициент теплоусвоения S, Вт/(м2·°С)
1	Железобетон	Б	2500	2,04	18,95
2	Пенополистирол	Б	100	0,052	0,82
3	Цементно-песчаная стяжка	Б	1800	0,93	11,09
4	Рубероид	Б	600	0,17	3,53

 

 

Термические сопротивления слоев ограждения:

- железобетонная плита 200мм  –  ,

- цементно-песчаная стяжка 20мм - ,

- рубероид 30мм - .

Решаем уравнение:

,

получаем   =0,13м.

Пенополистирол 130мм - .

Общая толщина стены: 0,2+0,13+0,02+0,03=0,38м.

Коэффициент теплопередачи .

 

1.6 Проверка на  отсутствие конденсации

 

Температура внутренней поверхности стен , , перекрытия верхнего этажа находим по формуле:

.

Для стен: .

Для чердачного перекрытия:

Температура точки росы (при .

Так как , то конденсации водяных паров на внутренней поверхности ограждений не будет.

 

1.7 Выбор конструкции  заполнения световых проемов

 

Для заполнения световых проемов , , определяют в зависимости от расчетного перепада температуры воздуха внутреннего и наружного (наружную температуру принимают равной температуре самой холодной пятидневки).

Конструкцию заполнения светового проема выбирают из условия, что .

Приведенное значение сопротивления теплопередачи световых проемов .

Выбираем двойное остекление в раздельных двойных переплетах .

 

1.8 Расчет полов

 

Потери тепла через полы, расположенные на лагах, вычисляются по зонам. Нумерацию ведут от внутренней поверхности наружной стены.

Для зон неутепленных полов на грунте сопротивление теплопередаче , , в соответствии со СНиП 2.04.05-91*, принимается равным:

 - для зоны I;

- для зоны II;

- для зоны III.

Сопротивление теплопередаче отдельных зон утепленных полов определяем по формуле:

l ,

где – толщина утепляющего слоя, м;

l - коэффициент теплопроводности материала утепляющего слоя, .

Для пола на лагах сопротивление теплопередаче определяем по формуле:

l.

l

l

 

I зона:  ,

II зона:  ,

III зона:  .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.10 Определение  удельной тепловой характеристики  здания

 

После определения суммарных теплопотерь здания находим удельную тепловую характеристику здания:

,

где – суммарные теплопотери здания, Вт;

V – объем здания по наружному обмеру, м3;

 – поправочный коэффициент к расчетной наружной температуре4

1,1 – коэффициент запаса  на неучтенные потери.

Нормируемое значение удельной тепловой характеристики здания .

Так как , значит расчет выполнен верно.

 

1.11 Определение  годового расхода тепла и топлива  на отопление здания

 

Годовой расход тепла Q, Вт:

,

где  - расчетная тепловая характеристика, ;

  – средняя  температура за отопительный  период;

n- продолжительность отопительного периода, сутки.

Расход условного топлива , нм3:

  нм3,

где  – теплотворная способность условного топлива, = ;

 – КПД источника тепла, .

2.  Расчет системы отопления

 

2.1 Краткое описание проектируемых систем отопления бытовок и вспомогательных помещений

 

Системы отопления однотрубная, водяная с замыкающими участками с параметрами теплоносителя 95/70, подключена через тепловой пункт с элеватором к наружным тепловым сетям от ТЭЦ с параметрами теплоносителя 130/70. Магистрали горячей и обратной воды расположены в подвале на расстоянии 1,5 м от наружной стены.

Стояки системы отопления расположены в угловых комнатах в углах здания. В смежных с ними комнатах стояки расположены от наружной стены на расстоянии 3см.

Нагревательные приборы расположены в подоконных нишах глубиной 130мм. Расстояние от прибора до наружной стены принимаем 30мм, от пола и подоконника не менее 50мм.

 

2.2 Выбор типа  и расчет поверхности нагревательных  приборов

 

Нагревательные приборы выбираем чугунные марки РД-90с, что можно объяснить наиболее высокими технико-экономическими показателями данного нагревательного прибора:

- надежность работы чугунных  приборов выше, чем у стальных;

- чугунные приборы меньше  подвержены коррозии, чем стальные;

- у чугунных нагревательных  приборов теплоемкость выше, чем  у стальных.

От всех других нагревательных приборов рд-90с отличается наиболее высокими коэффициентами теплопередачи k=10,1  при .

 

2.3 Описание места установки теплового пункта и его расчет

 

Тепловой пункт устанавливаем на входе в здание тепловой сети от ТЭЦ. В тепловом пункте устанавливаем элеватор для обеспечения работы системы отопления помещений.

Определим коэффициент подмешивания элеватора, q:

,

где – температура теплоносителя на входе тепловой сети;

 – температура  теплоносителя на входе в систему  отопления помещений, принимается 95;

- температура  теплоносителя в обратной линии  тепловой сети, принимается 70;

1,15 – запас коэффициент  подмешивания.

Массовый расход теплоносителя, циркулирующего в системе отопления, , :

,

где – суммарные теплопотери бытовок и вспомогательных помещений,  Вт;

 – теплоемкость теплоносителя;

, - поправочные коэффициенты.

Определяем диаметр горловины элеватора, , мм:

.

Определяем диаметр сопла элеватора, , мм:

.

Выбираем элеватор №5.

3. Расчет системы  вентиляции

 

3.1 Обоснование принятой  системы вентиляции

 

Выполняем расчет естественной вытяжной системы вентиляции с устройством каналов во внутренних стенах. Вытяжная вентиляция из жилых помещений проектируется отдельно от вытяжной вентиляции санузлов и кухонь.

Вытяжная вентиляция жилых комнат в одно- двухкомнатных квартирах осуществляется через вытяжные каналы кухонь. В квартирах из трех и более комнат вентиляция предусматривается непосредственно из всех жилых комнат, за исключением двух ближайших к кухне. Из угловых комнат, имеющих два и более окон, вытяжку можно не делать.

Принимаем вентиляционные каналы из шлакобетонных плит.

 

3.2 Определение воздухообмена  по помещениям

Таблица 3.1 - Данные по расчету воздухообмена
Номер помещения	Наименование помещения	Размеры помещений			Объем помещения	Кратность по вытяжке	Воздухообмен по вытяжке
		Ширина	Длина	Высота
1	2	3	4	5	6	7	8
103	кухня	2,3	2,85	2,8	18,354	3	90
104	сан.узел	1,5	2	2,8	8,4		50

 

 

 

 

 

 

3.3 Расчет воздуховодов и проверка правильности расчета

 

Таблица 3.2 -Расчет воздуховодов
Номер участка	Расход воздуха, L м3/ч	Длина участка ℓ, м	Скорость воздухообмена w, м/ч	Площадь поперечного сечения, f м2	Линейные размеры воздуховодов axb, мм		Диаметр или эквивалентный d э диаметр по трению, мм	Удельная потеря давления на трение R, Па/м	Потери давления с учетом шероховатости, βRℓ	Сумма коэффициентов местных сопротивлений Σξ	Потеря давления в местных сопротивлениях Z , Па	Суммарная потеря давления на участке (βRℓ+Z) , Па
1	2	3	4	5	6		7	8	9	10	11	12
1	90	1,5	0,6	0,001	220	150	178,38	0,041	0,071	3,15	0,658	0,729
2	90	4,5	0,7	0,002	220	150	178,38	0,054	0,286	3,15	0,907	1,192
3	90	7,5	0,8	0,003	220	150	178,38	0,068	0,607	3,15	1,200	1,806
												3,728

 

 

Располагаемое естественное давление в системе вентиляции для соответствующего этажа:

,

где – высота воздушного столба, принимается от центра;

 – плотность  наружного воздуха, зависит от  температуры, ;

 – плотность  внутреннего воздуха, ;

g – ускорение свободного падения, ;

;

;

.

Для нормальной работы системы естественной циркуляции необходимо

,

 

где R – потеря давления на трение 1 погонного метра длины, Па/м;

 – длина воздуховодов, м;

z – потери давления на местные сопротивления;

 – располагаемое  давление;

 – коэффициент запаса 1,1-1,15.

;

;

.

Условие выполняется, значит обеспечена нормальная работа системы естественной циркуляции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

1. Тихомиров К.В., Сергеенко Э.С. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция. –М.: Стройиздат, 1991.
2. Внутренние санитарно-технические устройства: Справочник проектировщика / Под ред. И.Г. Староверова. – М.: Стройиздат, 1990.
3. Бромлей М.Ф., Щеглов В.П. Проектироание отопления и вентиляции. – М.: Стройиздат, 1965.