Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Определение потерь тепла помещениями

Содержание

Исходные данные…………………………………………………..2

Расчет основных теплопотерь через ограждающие конструкции……………………………………………………3

Наружные стены…………………………………………3
Входная дверь……………………………………………5
Чердачное перекрытие…………………………………..5
Оконные проемы…………………………………………6
Полы……………………………………………………….7

Добавочные теплопотери………..……………………………..8

Добавка на ветер……………………………………....….8
Добавка на ориентацию по сторонам света………….…9
Добавка на ориентацию по сторонам света…………….9
Добавка на две наружние стены…………………………9
Добавка на инфильтрацию……………………………….9

Определение потерь тепла помещениями………………………....9
Отопление…………………………………………………..………10

Выбор типа системы отопления………………………………10
Расчет отопительных приборов……………………………….10

Приложение 1……………………………………………………………14

Приложение 2……………………………………………………………15

Приложение 3……………………………………………………………16

Список Литературы……………………………………………………..17

Исходные данные

Местоположение здания – город Омск.
Ориентация здания – с севера на юг.
Материал наружных стен:

- основной слой наружней стены - туфобетон, ρ = 1800 кг/м³;

- штукатурка наружная – гипсоперлит;

- слой теплоизоляции – пенополистирол, ρ = 100 кг/м³; - штукатурка внутренняя – известково-песчаный раствор толщиной 1,0 см, ρ = 1600 кг/м³.

Здание чердачное.
Состав чердачного перекрытия: - ж/б плита толщиной 220 мм;

- утеплитель – пенопласт ПХВ-1, ρ = 100 кг/м³;

- засыпка –щебень из доменного шлака.

Конструкция полов – полы на лагах на грунте:

- высота лаг 30 мм;

- доска дубовая, распил поперёк волокон, толщиной 4,0 см.

Вариант плана этажа – 6.
Условно для выбора системы отопления: - горизонтальная протяженность здания равна 35 м; - ширина здания > 9 м; - количество этажей 5; - давление, создаваемое насосом в системах с искусственной циркуляцией Ри=6500 Па.

1.1 Расчет основных теплопотерь через ограждающие конструкции

Расчет теплопотерь через наружные ограждения проводится в случае, если разность наружной и внутренней температур составляет более 5 °С.

Рисунок 1- Основные теплопотери

1.1.1 Наружные стены

Влажностный режим помещения – нормальный, зона влажности города Омск–сухая (по приложению В [1] ) следовательно, по таблице 2 [1] условия эксплуатации принимаем А.

Согласно [2] сопротивление теплопередаче наружной ограждающей конструкции должно быть не менее нормируемого сопротивления теплопередаче:

Требуемое сопротивление теплопередаче определяется в зависимости от градусо-суток отопительного периода:

где

t_int – температура воздуха в здании, °С ;
t_ht – средняя температура наружного воздуха во время отопительного периода, °C ;
z_ht – продолжительность отопительного периода, сутки.

t_int определяется по табл.1 [4]

t_ht и z_ht определяются по табл. 1 [3]:

t_int = 20 °С

t_ht = - 8,4 °С

z_ht =221 суток

Определение R_req

Используем метод интерполяции, определяем по табл. 4 [1]:

6000 – 3,5
6276,4 – x
8000 – 4,2

R_{req
ст} = 3,597 м²*^оС/Вт

Эскиз стены:

Определение толщины наружной стены:

Находим из условия:

где

_int– коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждений, табл. 7 [1];

_ext – коэффициент теплопередачи от наружной поверхности ограждения к окружающему воздуху, табл.8 [4].

Для стен _int= 8,7 , _ext= 23.

Принимаем толщину бетонной стены 0,3 м.

Фактическое сопротивление теплопередаче ограждения:

Условие выполняется: 3,655 > 3,597, следовательно, расчет произведен верно.

Определение коэффициента теплопередачи для стены:

1.1.2 Входная дверь

Определение

Определение коэффициента теплопередачи двери

Площадь наружной двери S_дн = 2,1*1,5 = 3,15 м².

1.1.3 Чердачное перекрытие

Определение R_req

6000 -3.5
6276,4 – х
8000 – 4,2

Эскиз чердачного перекрытия:

Наименование слоя	λ,	Толщина δ, м
1.Плита железобетонная	1,92	0,22
Утеплитель – пенопласт ПХВ-1, ρ = 100 кг/м³;	0,05	Х
3.Слой засыпки	0,21	0,07

Определение толщины утеплителя чердачного перекрытия

Находим из условия:

Для перекрытий _int= 8,7 , _ext= 12

Принимаем толщину теплоизоляционного слоя 0,15 м.

Фактическое сопротивление теплопередаче ограждения

Условие выполняется: 3,63 > 3,597 , следовательно, расчет произведен верно.

Определение коэффициента теплопередачи для чердачного перекрытия

1.1.4 Оконные проемы

Определение R_req

6000 – 0,6
6276,4 – x
8000 – 0,7

По табл.Л.1 прил.Л [4] выбираем конструкцию окна – двухкамерный стеклопакет из стекла твердым селективным покрытием.

R₀ =

Определение коэффициента теплопередачи окна

1.1.5 Полы

Состав полов: полы принимаем на лагах на грунте.

Высота лаг 30 мм; материал доски – дуб, распил поперек волокон, толщина 4 см.

Определение R

Рассчитывается по формуле:

, где

- сопротивление теплопередаче неутеплённого пола ;

= 0,04 м – толщина доски;

= 0,18 - коэффициент теплопроводности, по табл.Д.1 прил.Д [4];

= 0,03 - сопротивление теплопередаче воздушной прослойки, прил. 4* [2].

Потери тепла определяются по формуле:

, где

= 2,15

= 4,3

= 8,6 - термические сопротивления отдельных зон неутепленного пола;

- площади зон I, II, III;

– расчетная разность температур, = - 37° - температура воздуха наиболее холодной пятидневки по табл.1 [3], t_int = 20 ⁰ – расчетная температура внутреннего воздуха по прил.табл.5 метод.указ.

n=1 - поправочный коэффициент к расчетной разности температур

Термические сопротивления отдельных зон пола:

Определение коэффициента теплопередачи полов:

1.2 Добавочные теплопотери

Добавочные теплопотери помещения через ограждающие конструкции определяются в процентах от основных теплопотерь помещения.

1.2.1. Добавка на ветер

Принимается равной 5 % при скорости ветра до 5 м/с, и 10 % - при скорости ветра более 5 м/с. Принимаем добавку – 10 %.

1.2.2 Добавка на ориентацию по сторонам света

При ориентации комнаты на север принимается добавка 10 %, на юг – 0%, восток 10 %, запад 5% .

1.2.3. Добавка на две наружные стены

Для учета двух наружных стен в одном помещении следует увеличить температуру воздуха в помещении до 20°С, либо увеличить теплопотери каждой стены на 5%.

1.2.4. Добавка на врывание холодного воздуха при открытии входной двери

Принимаем согласно табл.11 приложения [2] двойные двери с тамбуром. Добавка 100% на один этаж.

1.2.5. Добавка инфильтрацию

Зависит от этажности здания.

Здание	I этаж	II этаж	III этаж
3-хэтажное	5 %	–	–
4-хэтажное	10 %	5 %	–
5-этажное	10 %	10 %	–

Согласно таблице принимаем добавочные потери на инфильтрацию на первом этаже 10 %.

2. Определение потерь тепла помещениями

Определение потерь тепла помещениями следует провести как расчет потерь тепла через наружные ограждения всех помещений и лестничные клетки одной секции здания (наружные стены, чердачные перекрытия, полы первого этажа, окна, балконные двери).

Через каждый вид ограждения теплопотери рассчитываются по формуле

Q=F×K×(t_B-t_H)×n, Вт,

где F - расчетная площадь ограждений, м²;

K - коэффициент теплопередачи ограждения, ;

- расчетная температура внутреннего воздуха, ⁰С

(см. приложение [2], табл. 8);

- расчетная температура наружного воздуха для расчета системы ох

лаждения, ⁰С, принимается равной температуре холодной пятиднев

ки, вне зависимости от массивности ограждения

(см. приложение [2], табл.1);

n - поправочный коэффициент к расчетной разности температур

(см. приложение [2], табл.5).

Данные расчета приведены в табл. № 1.

3 Отопление

3.1 Выбор типа системы отопления

По таблице 4 [1] подбираем систему водяного отопления с насосной циркуляцией , так как здание протяженностью более 30м. Принимаем систему с верхней разводкой магистральных трубопроводов, так как выбрано здание с чердачным перекрытием без подвала. Система с тупиковым движением воды принята, так как здание малой протяженности -35м. При ширине здания более 9м подающие и обратные магистрали трубопроводов прокладываем в 2нитки. По конструкции стояков в схеме присоединения к ним отопительных приборов –однотрубная, так как здание содержит 5этажей.

3.2 Расчет отопительных приборов

Так как схема отопления тупиковая, за расчетный стояк принимаем самый удаленный – стояк № 6.

Отопительный прибор устанавливают в стеновой ниши.

Наименование прибора М-90.

Согласно [3] :

Схема разводки сверху-вниз,

f= 0,2 м²,

q_ном= 700 Вт/ м²,

n=0,25,

p=0,02

C_пр= 0,97.

Теплопотери помещения на 1, 2, 3,4,5 этажах

определяем по таблице 2.

Теплопотери для расчетного стояка равны:

∑Q_ст=Q₁+Q₂ +Q₃+ Q₄ + Q₅=1237,52+3*788,67+1070,57= 4674,1 Вт

Весовое количество теплоносителя, поступающего в стояк определяется по формуле

, кг/ч

где Q_ст– теплопотери стояка, кДж/(кг∙ºС); t_гор, t_охл –расчетная температура горячей и охлажденной воды в начале и в конце стояка 95 ºС и 70 ºС соответственно.

кг/ч

Определим расчетный расход в приборе

G_пр= α∙ G_ст, кг/ч

где α– коэффициент затекания воды в прибор (α=0,33 для осевых замыкающих участков, α=0,5 для смещенных замыкающих участков ).

G_пр= 0,5∙160,8=80,4 кг/ч.

Тепловая мощность прибора определяется по формуле

Q_пр^р= Q_пр∙0,95, Вт

Q_пр^р= 535,3 ∙ 0,95= 508,5 Вт.

Температурный перепад нагревательного прибора определяется

, ºС

где β₁– коэффициент, учитывающий понижение воды в трубах. Зависит от количества этажей и вида разводки. Принимается согласно [3], β₁= 1,05;

β₂– коэффициент, учитывающий дополнительные потери участком стены, на котором устраивают нагревательный прибор. Принимается согласно [3], β₂= 1,02.

ºС.

Температура теплоносителя на выходе из прибора определяется

t_вых= t_гор − ∆ t_пp, ºС

t_вых= 95− 5,83= 89,17 ºС.

Средний температурный напор определяется

∆t_ср= , ºС

где t_int– температура помещения, t_int= 20 ºС.

∆t_ср= , ºС

Расчетная плотность теплового потока определяется

, ВТ/ м²

где q_ном– величина. Полученная экспериментальным путем при

стандартных условиях. Представляет собой количество тепла,

отводимое на 1 м² нагревательного прибора;

70– температурный напор воды при стандартных условиях;

360– стандартный расход воды;

∆t_ср– температурный напор в реальных условиях;

G_пр– расчетный расход воды;

n, p, С_пр– экспериментальные показатели.

ВТ/ м²

Площадь прибора определяется

, м² (19)

м².

Число секций определяется

, (20)

где f– площадь нагрева одной секции радиатора, м²;

β₃– коэффициент, учитывающий число секций в радиаторе. Принимается

согласно [2];

β₃=0,92+ 0,16/ F_пр, (21)

β₄– коэффициент, учитывающий способ установки радиатора. Принимается

согласно [2], β₄=1,11.

β₃= 0,92+0,16/0,795= 1,18

Принимаем 4 секции в радиаторе.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Тихомиров К. В., Сергеенко Э. С. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция. –М.: Стойиздат, 1991. -272с.
СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» –М.: Госстрой, 2004.
СНиП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты» –М.: Госстрой, 2004.
СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» –М.: Госстрой, 2004.
СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» –М.: Госстрой, 2004.

Определение потерь тепла помещениями 📙 Курсовая → 🆔 149750