Отопление здания

РОССИЙСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ  

 

Кафедра вентиляции и отопления

 

 

 

Определение мощности системы отопления

 

 

 

Курсовая  работа по отоплению

 

 

 

 

 

Студент: Печурин Я.П.

ТГВ, 4 курс вечернего  отделения, группа 1 Преподаватель: Крупнов Б.А.

 

 

 

 

 

 

 

 

МОСКВА 2011

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение……………………………………….……………………………………………

1.Исходные данные:

1.1. Район строительства…………………………………….………………………………….

1.2. Наименование объекта……………………………………………………………….…….

1.3. Расчетные наружные и внутренние условия…………………………….…………….…

1.4. Характеристики внутреннего микроклимата ……………………………………..……..

1.5. Таблица тепловой мощности систем отопления………………………………………....

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

 

  Вследствие особенностей климата на большей части территории нашей страны человек проводит в закрытых помещениях до 80℅ времени. Для создания нормальных условий его жизнедеятельности необходимо поддерживать в этих помещениях строго определенный тепловой режим

  Тепловой режим в  помещении, обеспечиваемый системой  отопления, вентиляции и кондиционирования  воздуха, определяется в первую  очередь теплотехническими и  теплофизическими свойствами ограждающих конструкций, что в предыдущей работе я посчитал. Теперь для меня стоит задача рассчитать мощность системы отопления, диаметры трубопроводов, отопительные приборы, а так же разместить их в здании  согласно дизайну помещения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Исходные данные

1.1.Район строительства - город Курск.

1.2.Наименование объекта - административное здание, которое имеет 2 этажа, подвал и техническое подполье.

 1.3 Расчетные наружные и внутренние условия

 

1.3.1. Климатическая характеристика  района строительства.

По [1] где, в алфавитном порядке  расположены областные и краевые  центры,  а все остальные пункты внутри области или края, определяются

1.3.2. Средняя температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92– , ([1] табл. 1 или Приложение 1.1.);

1.3.3. Средняя температура наиболее холодных суток обеспеченностью 0,92 - и 0,98 - , ([1] табл. 1 );

 Средняя за сутки  температура наружного воздуха, определяющая начало и конец отопительного периода принимается в соответствии с п. 5.3 СНиП 23-02 -2003 для лечебно-профилактических, детских дошкольных учреждений и домов-интернатов для престарелых равной +10оС, для всех остальных зданий +8оС. Так как проектируется административное здание принимается отопительный период, как период со средней суточной температурой наружного воздуха +8 оС и менее.

1.3.4. Средняя температура отопительного периода tо.п= - 2,4 оС , ([1] табл. 1 или Приложение 1.1.);   

1.3.5. Продолжительность отопительного сезона – zо.п= 198 суток, ([1] табл. 1 или Приложение 1.1.); 

1.3.6. Зона влажности г. Курск: 2 - сухая, ([2] прил. «В» или Приложение 1.2.).

1.3.7. Расчетная скорость ветра для холодного периода, как максимальная из средних скоростей по румбам за январь, повторяемость, которой не ниже 16% - vн= 5,3 м/с , ([1] табл. 1 или Приложение 1.1.);   

1.3.8. Средняя скорость ветра за период со средней суточной температурой воздуха +8 оС и ниже v=4,4 м/с, ([1] табл. 1 или Приложение 1.1.);   

1.3.9. Средняя температура года, t=3,6 0С, ([1] табл. 3 или Приложение 1.1.):   

1.3.10. Парциальное давление водяного пара среднемесячное и годовое, p=7,3 гПа, ([1] табл. 5а* или Приложение 1.1.)

 

1.4.Характеристики внутреннего  микроклимата административного  здания для расчета сопротивления  теплопередаче ограждений.

- категория помещения  по классификации ГОСТ 30494-96  –  категория 3в;

- расчетная средняя температура  внутреннего воздуха для выбора  наружных ограждений - = 19оС – как минимальное значение оптимального диапазона температуры по ГОСТ 30494-96 для помещений категории 3в, ([3] табл. 2);

- влажность внутреннего  воздуха  = 50%, ( [2], в соответствии с которым относительная влажность в теплотехнических расчетах следует принимать: для помещений жилых зданий, больничных учреждений, диспансеров, амбулаторно-поликлинических учреждений, родильных домов, домов –интернатов для престарелых и инвалидов, детских дошкольных учреждений и детских домов – 55%, для помещений кухонь – 60%, для ванных комнат – 65%, для подвалов с разводкой коммуникаций – 75%, для «теплых» чердаков жилых зданий – 55%; для помещений общественных зданий (кроме вышеперечисленных) – 50%);

- влажностный режим помещения  – сухой, ([2] табл. 1);

 

5. Конструирование системы отопления

 

В курсовом проекте предусмотрена однотрубная  система отопления с верхней  разводкой для жилой части  здания и горизонтальная двухтрубная  для квартир в осях (Г-И,1-5).

 

5.1. Установка отопительных приборов

 

Отопительные  приборы – радиаторы МС 90-108. Устанавливаются  у наружных стен под окнами, а  в угловых помещениях – у обеих  наружных стен. Низ радиаторов располагается  над полом на высоте 0,1м.

Отопительные  приборы не устанавливаются в  коридорах, туалетах, прихожих.

В лестничной клетке радиаторы установлены сразу  после тамбура так, чтобы они  не выступали из плоскости стен на уровне движения людей.

На  лифтовых площадках радиаторы установлены  под окнами.

На  лестничной клетке тепловая нагрузка по этажам распределена в следующем  отношении: , , , , .

 

5.2. Установка отопительных  стояков

 

В угловых  комнатах стояки расположены в углу, образованном наружными стенами.

Отопительные  приборы лестничных клеток и лифтовых площадок присоединены к системе  отопления самостоятельными стояками по проточной схеме.

 

5.3. Прокладка магистральных труб

 

Обратный  трубопровод прокладывается ниже на от потолка подвала на кронштейнах вдоль наружных стен. Магистральные трубопроводы в подвале и на чердаке теплоизолируются. Все магистральные трубопроводы в подвале имеют уклон в сторону узла ввода теплосети, а на чердаке в сторону главного стояка.

Для стояков и ветвей используются водогазопроводные трубы по , для магистральных трубопроводов – электросварные трубы по .

 

5.4. Удаление воздуха

 

Воздух  удаляется через воздухосборники, установленные на чердаке в конце  каждой ветки, перед последним стояком.

 

5.5. Арматура

 

В начале каждой пофасадной ветви после узла ввода устанавливается вентиль или задвижка. Такая же арматура устанавливается в конце обратных пофасадных ветвей после узла ввода. На падающих и обратных пофасадных ветвях до отключающей арматуры перед узлом ввода устанавливаются трубки длиной с пробковыми кранами для спуска воды.

В начале и конце стояков устанавливаются  пробковые краны.

Регулировка теплоотдачи чугунных радиаторов осуществляется трехходовыми кранами. Запорно-регулирующая арматура не устанавливается на подводках  к приборам в лестничной клетке.

 

 

      1. Тепловой расчет отопительных приборов

 

Производится  расчет приборов последнего стояка расчетного кольца системы отопления жилого дома и лестничной клетки, а также расчет отопительных приборов на лестничной клетке.

Тепловой  расчет отопительный приборов заключается  в определении площади внешней  нагревательной поверхности каждого  прибора, обеспечивающий необходимый  тепловой поток теплоносителя в  помещение.

Расчет  проводится для стояка 6.

Отопительный  прибор – чугунный секционный радиатор МС – 90 – 108. Высота прибора 588 мм, расстояние между подводками 500 мм. Номинальная  плотность теплового потока = 802 Вт. Температура воздуха в помещении равна 20 ºC, параметры теплоносителя: = 95 ºC, = 70 ºC.

Тепловая  нагрузка стояка, согласно данным таблицы  сводной таблицы, равна

  = 10577 Вт

 

        • 6.1. Характеристика отопительных приборов

 

Используются  чугунные секционные радиаторы МС 90-108 с поверхностью нагрева одной  секции и массой .

Каждая  секция радиатора состоит из двух полых вертикальных колонок эллиптического сечения.

 

6.2. Расчет поверхности  нагрева

 

Тепловой  расчет отопительного прибора заключается  в определение площади его  поверхности.

Расчетная площадь поверхности нагрева  отопительных приборов находится по формуле

,

где – тепловая мощность прибора, ;

       – поверхностная плотность теплового потока прибора, .

Тепловая  мощность прибора определяется по формуле

,

где – теплопотери помещения, ;

      – суммарная теплоотдача проложенных в пределах помещения труб, ;

      – поправочный коэффициент (при открытой прокладке труб ).

Суммарную теплоотдачу труб определяют по формуле

,

где – теплоотдача вертикально и горизонтально проложенных труб, ;

       – длина трубопроводов.

Плотность теплового потока прибора составит

,

где – номинальная плотность теплового потока, ;

      – разница между средней температурой воды в приборе и температурой

                 воздуха в помещении, ;

      – расход воды через прибор, ;

      – экспериментальные числовые показатели, выражающие влияние

                   конструктивных и гидравлических  особенностей прибора на его

                   коэффициент теплопередачи.

Средняя температура воды в отопительном приборе равна

,

где – понижение температуры воды в участках по падающей магистрали

                  от узла ввода до рассчитываемого  стояка или горизонтальной ветви, ;

      – сумма расчетных тепловых нагрузок приборов, расположенных по ходу

                  движения воды в стояке до  отопительного прибора, ;

      – сумма дополнительной теплоотдачи труб и приборов помещения;

      – тепловая нагрузка рассчитываемого отопительного прибора, ;

      – коэффициент затекания;

      – расчетный расход воды в стояке, .

Расход  воды в стояке определяется по формуле

,

где – тепловая нагрузка стояка, ;

      – переводной коэффициент, ;

      – удельная теплоемкость воды;

      – коэффициент учета дополнительного теплового потока

                       устанавливаемых отопительных приборов  при округлении сверх

                       расчетной величины;

      – коэффициент учета дополнительных потерь отопительными

                       приборами, расположенными у наружных  стен.

Тепловая  мощность отопительных приборов на лестничной клетке определяется теплопотерями в лестничной клетке.

 

 

6.3. Определение количества секций радиаторов

 

 

Число секций чугунных радиаторов, , определяется по формуле

,

где – площадь одной секции радиатора, ;

      – поправочный коэффициент, учитывающий способ установки отопительного

              прибора (при открытой установке  у стены  ; под подоконником – );

      – поправочный коэффициент, учитывающий число секций в одном радиаторе.

,

где – номинальный тепловой поток одной секции.

Принимается ближайшее большее число секций.

 

Пример расчета: расчет произведен для приборов стояка 18. Рассмотрим расчет прибора на этаже.

1. .

2..

3. .

4. Длинна  вертикальных трубопроводов = 0,9*2 м, горизонтальных 0,35*2 м плюс перемычка  между стояками 0,3 м

.

5. .

6. .

7. .

8. .

9. .

Результаты расчета приведены  в табл. 3

 

 

Тепловой расчет отопительных приборов    Таблица 3.


 


7. Гидравлический расчет вертикальной однотрубной системы отопления

 

Предусмотрена горизонтальная однотрубная система отопления.

Расчет  производится методом удельной потери давления на трение.

Предварительно  вычерчивается аксонометрическая  схема главного циркуляционного кольца. Расчетное кольцо разбивается на участки. Указывается тепловая нагрузка и длина каждого участка.

Циркуляция  воды в системе топления происходит под действием располагаемого давления

,

где – давление, создаваемое насосом в теплосети, ;

      – естественное давление от охлаждения воды в системе отопления,

,

где – давление от охлаждения воды в приборах;

,

где – среднее увеличение объемной массы воды при уменьшении на ;

       ;

       – тепловая нагрузка отопительного прибора, ;

       – высота между центрами охлаждения, .

Значение  можно пренебречь, если оно составляет менее от .

 

Среднее значение удельной потери давления на трение определяется по формуле:

Где Sl  –   общая длина главного циркуляционного кольца

       0,65 – коэффициент  учитывающий долю потерь давления  на трение

 

Потери  давления на каждом участке определяются по формулу

 

Для предварительного выбора диаметра труб определяется среднее значение удельной потери давления на трение

.

Производится  расчет потерь давлений на трение на каждом участке.

Составляется  перечень местных сопротивлений, и  выбираются коэффициенты местных сопротивлений.

Определяются  потери давления в местных сопротивлениях

.

Местные сопротивления на границе двух участков относят к участку с меньшим  расходом теплоносителя.

Общие потери давления

.

Аксонометрическая схема системы отопления пристроя изображена на рис. 7.1.

 

Пример  расчета: для участка .

1. .

2. Расчетные потери: .

3. Среднее значение удельной  потери давления на трение:           

    .

4. Ориентируясь на расход и значение удельной потери давления подбираем  диаметр .

5. Определяем потери давления  на трение: .

6. Составляем перечень местных  сопротивлений: 

Отвод на 90

32

Отвод на 135

1

Кран пробковый проходной

2

Кран регулирующий проходной

7

Воздухосборник

1

Радиатор

7





   

 

 

 

 

 

 

 

 

 Сумма:  .

Расчет местных сопротивлений  приведен в таблице 5.

7. По таблице 6 из [3] находим скорость w=0,306 и потери трения на 1 м длинны =90,2

7. Определяем потери на местное  сопротивление:  .

8. Суммарные потери: .

Аналогично  определяются потери давления для остальных  участков и производится сравнение с расчетным давлением. Производится расчет второй ветви и ее увязка с главным кольцом. На втором кольце устанавливается дроссельная шайба.

Результаты расчета приведены  в табл. 4

Гидравлический  расчет     Таблица 4


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


=3,6*0,64*9,8*(1373*1,3+1241*4,7+1258*8,0+1271*11,3+ 1286*14,6+1302*17,9 +1520*21,2)/(4,187*382,2)=1375Па

ΔPтр=(1,57 :7)*(7^2,74)=415Па

 

   

=13000+415+1375=14790

  1. Главное цирк.кольцо /ΔPр=13932,2/14790=0,94, что удовлетворяет условию устойчивости стояка
  2. Второстепенное цирк.кольцо /ΔPр=10353/14790=0,94, что удовлетворяет условию устойчивости стояка (была установлена дроссельная шайба После установки шайбы: .)

 

 

Местные потери     Таблица 5


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.Гидравлический расчет горизонтальной двухтрубной системы отопления

 

,

где – характеристика сопротивления участка, .

Характеристика  сопротивления участка вычисляется  по формуле

,

где – удельное динамическое давление в трубопроводе при расходе         

             , ;

      – длина участка, ;

      – приведенный коэффициент трения трубы, ;

      – сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке.

 

Потери  давления в стояках следует принимать

.

Сумма потерь давления на всех участках кольца должна быть в пределах

.

 

Пример  расчета: для участка .

  1. Расход теплоносителя: .

Расчетное давление: .

  1. Определяем среднее значение удельной потери давления на трение:
  2. Удельная характеристика сопротивления: .
  3. Принимаем по таблице 11 из [3]:, , . т.к.

ближайший меньший диаметр не подходит из-за превышения допустимой скорости w

  1. Характеристика линейной части: ,  .
  2. Перечень местных сопротивлений:

Отвод на 90

4

Кран регулирующий проходной

1

Радиатор

1


 

 

.

  1. Потери давления на участке:

Аналогично производится расчет для  остальной части главного циркуляционного  кольца, а также для ближайшего стояка. Результаты расчета приведены  в табл. 6

 

Расчет  гидравлических потерь   Таблица 6


 

∑ΔP=4450

 

Устанавливаем дроссельную шайбу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет местных сопротивлений                                        Таблица 7

 


 

 

 

 

 

 

 

 

8. Библиографический список

 

  1. Проектирование водяной системы отопления: Часть 1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ: Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Отопление»/ Н.П.Ширяева, Е.А.Маляр, Е.А.Комаров. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2003г

 

  1. Проектирование водяной системы отопления: Часть 2. Определение мощности системы отопления. Тепловой расчет отопительных приборов: Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Отопление»/ Н.П.Ширяева, Е.А.Маляр, Е.А.Комаров. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2003г.

 

  1. Проектирование водяной системы отопления: Часть 3. Гидравлический расчет: Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Отопление»/ Н.П.Ширяева, Е.А.Маляр, Е.А.Комаров. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2003г.

 

  1. СНиП 2.04.05-91*. Отопление, вентиляция и кондиционирование.

 

  1. Справочник проектировщика. Часть 1. Отопление./ Под ред.             И.Г. Староверова. М.: Стройиздат, 1990г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Отопление здания 📙 Курсовая → 🆔 170306

Отопление здания 📙 Курсовая → 🆔 170306

Отопление здания