Розрахунок системи опалення

Характеристика системи опалення

Розрахункова частина

Вступ

Головна мета опалення - створення теплового комфорту в приміщенні, тобто теплових умов сприятливих для життя та діяльності людей.

Тепловий комфорт в холодну пору року забезпечується якщо підтримувати повну температуру повітря в приміщенні, температуру внутрішньої поверхні зовнішніх огороджень й поверхню опалювальних приладів. Опалення сприяє також збільшення терміну експлуатації будівель та обладнання. Нормалізацію технічних процесів, підвищує виробництво праці людей і якості випускної продукції.

Опалення починається при стійкому пониженні температури зовнішнього повітря до 8 ºС (і нижче) коли теплоти у приміщенні недостатньо для підтримування нормальної температури.

Закінчують опалення при стійкому підвищенні температури зовнішнього повітря вище 8 ºС.

Тривалість опалення будівель називають опалювальний сезон. Опалювальні прилади призначені для подачі в приміщення будівель теплової енергії в кількості, рівні тепловтрати.

Крім зовнішніх метрологічних умов, на температуру опалювальних приміщень впливають нерівномірні тепло поступлення від внутрішніх виробничих та побутових джерел, що потребує додаткового змінення тепло подачі опалювальними устаткуваннями.

Таким чином опалювальні устаткування повинні мати достатню теплову потужність, бути надійними та гнучкими в дії.

1.1 Коротка характеристика будівлі

В цій частині приводиться коротка характеристика будівлі.

Описується: де розташовано будинок, скільки поверхів має будівля, з чого складається конструкції стіни, перекриття, підлоги; також напрямок головного фасаду будинку, вказується опис вікон будівлі.

Вказуються розрахункові температури зовнішнього повітря для даної місцевості, а також тривалість опалювального періоду.

В цій частині приводиться коротка характеристика системи опалення, яка проектується. Вказується скільки трубна система опалення (одно- чи двотрубна система опалення), яка розводка (верхня або нижня), які вибираються опалювальні пристрої та їх коротка характеристика, розташування подавальної та зворотної магістралі, температура теплоносія у подавальному та зворотному трубопроводах, чи запроектований у будівлі вузол керування.

2.1 Теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій

Теплотехнічний розрахунок полягає у визначенні розрахункових опорів теплопередачі огороджувальнихконструкцій будинку, порівняння їх з необхідним опором, забезпечення санітарно-гігієнічних вимог.

2.1.1. Розрахунковий опір теплопередачі

Визначення розрахункового опору виконується з використанням коефіцієнту холодної пори року.

В курсовому проекті розрахунки проводяться для зовнішніх стін, горища, перекриття, а також перекриття над холодним підвалом.

Послідовність розрахунку кожного огородження наступна:

2.1.1.1 Визначається необхідний опір огороджувальнихконструкцій, м²К/Вт

R₀^тр = ,

де t_в – температура повітря у будинку (житлові будинки – 18 ⁰С; громадські - 16⁰С; дитячі та лікувальні - 20⁰С);

t_з – розрахункова зимова температура зовнішнього повітря приймається рівною середній температурі найбільш холодної п’ятиднівки, з коефіцієнтом 0,92 за БніП (1; додаток);

∆t_н – нормативний температурний перепад між температурою повітря приміщення та допущеною температурою внутрішньої поверхні, приймається за БніП (2; додаток)

n – поправковий коефіцієнт до розрахунку різниці температур (t_в - t_з), приймається за БніП (2; додаток)

_в - коефіцієнт тепловіддачі стін, підлоги, гладких стель, Вт/м²˚С, БніП(2/т6);

_в = 8,7 Вт/м²˚С.

2.1.2 Визначається товща шару огороджуючих конструкцій, що треба знайти, розраховують при умові виконання залежності:

R^Ф₀ ≥ R^тр₀

де R^Ф₀ – фактичний термічний опір огородження без утеплювача, м²К/Вт

=

де R_в- термічний опір внутрішньої поверхні огородження, м²К/Вт

або R_в =

α_н – коефіцієнт тепловіддачі зовні поверхні огородження, Вт/м²˚С; БНіП(2/т6);

α_н = 23 Вт/м²˚С.

α_В- коефіцієнт тепловіддачі стін, підлоги, гладких стель, Вт/м²˚С;

R_н - коефіцієнт тепловіддачі зовнішніх огороджуючих конструкцій;

δ-товщина шару огородження, м;

R =

λ- коефіцієнт теплопровідності матеріалу огородження, Вт/м·К, визначається за БніП(2/т2).

2.1.3 Невідома товща шару огородження визначається для зовнішньої стіни, горища та перекриття над холодним підвалом за формулою:

δ_х = [R^тр₀ - ()]∙λ_х.

Визначену за цією формулою товщину шару приймають рівною близькому більшому стандартному значенню:

· Товща бетонних блоків – не менш ніж 300мм.

· Товща цегляних стін – 380, 510мм.

· Товща тепло ізолюючого шару горищного перекриття – не менш 80мм.

Термічний опір зовнішнього огородження R_о житлових і побутових будівель повинен бути не менш нормативного опору тепловіддачі, який визначається за табл.4(додаток).

2.1.4 Визначення температурних зон району будівництва виконуються за картою – схемою температурних зон України за кількістю градусодіб опалювального періоду у БніП(2).

S = (t_в – t_оп ) · z_оп ,

де S – кількість градусодіб опалювального періоду;

t_в = 18 ⁰С – розрахункова температура внутрішнього повітря;

t_оп і z_оп – середня температура ⁰С і термін опалювального періоду БніП(1)

2.1.5 Визначається коефіцієнт теплопередач;

К =

Розрахунки заносимо до таблиці №1.

Таблиця 1. Розрахунок огороджувальнаконструкція.

Огороджувальнаконструкція	δ, м	λ, Вт/мК	S	R^Ф0, м^2К/В	К, Вт/м^2К

Визначення розрахункового опору теплопередачі інших огороджувальних конструкцій.

Розрахункові опори конструкцій покрівлі та горищного перекриття, а також над підвалом слід визначити для відповідного значення ∆t_н .

Розрахунковий опір теплопередачі зовнішніх дверей приймається таким, що дорівнює

- необхідний опір теплопередачі зовнішньої стіни.

Необхідний опір теплопередачі заповнення світлових прорізів (вікон, балконних дверей) приймається за БНіП /1/ ізм 3.

Аналогічно визначається коефіцієнт теплопередачі та заповнюється таблиця №1 для інших огороджувальних конструкцій.

2.2 Розрахунок витрат теплоти і визначення питомої опалювальної характеристики будинку

Визначаються втрати теплоти крізь кожний вид огородження за рівнянням теплопередачі, Вт

Q = ·А·(t_в - t_ехt)·(1 + β)·n,

де К - коефіцієнт теплопередачі огородження, Вт/м²К;

А - площа поверхні огородження, м²;

β - сума додаткових теплових втрат в долях від основних витрат огородження;

t_в - температура повітря в приміщенні;

t_ехt - розрахункова температура зовнішнього повітря БніП (3).

Приводиться приклад розрахунку втрат теплоти і визначення питомої опалювальної характеристики будинку № 101

Результат розрахунку втрат теплоти приміщення заводиться до таблиці 4.

2.3 Розрахунок опалювальних приладів

Визначається теплове навантаження стояка, Вт

Q_ст = Q_{прим 1} + Q_{прим 2} +...+ Q_{прим n}

Визначається витрата води в стояку, кг/ч

G_ст =

де с – питома теплоємкість теплоносія, с = 4,19 кДж/мК;

t_г, t_о – температура теплоносія в постачальному та зворотньому трубопроводі, ˚С; β₁, β₂ – поправкові коефіцієнти, приймаються за таблицею

Визначається температурний напір, ˚С

Δt_ср= t_ср – t_в

де t_в – температура повітря у приміщенні, ˚С

t_ср – середня температура води в опалювальних приладах, ˚С

Середня температура води в опалювальному приладі з тепловим навантаженням Q_пр, який приєднаний до однотрубного стояку визначається за формулою,˚С:

t_ср­­ = t_г -

де Q_ном – сума тепловитрати в приміщеннях, в яких розташовано стояк,Вт,

визначається за формулами: для першого за рухом води приладу

t_ср = t_г -

для другого за рухом води приладу:

t_ср = t_г -

де α – коефіцієнт затікання води, визначається за таблицею

Визначається сумарна теплопередача окремих ділянок трубопроводів системи, які знаходяться в приміщенні, Вт, за формулою:

Q_тр = g_в·l_в +g_Г·l_Г

де g_в,g_Г – теплопередача 1м вертикального і горизонтального теплопроводу;

l_в, l_Г – довжина вертикальних та горизонтальних труб, які знаходяться в кімнаті, м

Визначається комплексний коефіцієнт приведення

φ_к= φ₁·φ₂

де φ₁,φ₂ – поправкові коефіцієнти, які знаходяться за формулою

φ₁= , φ₂=

де n, р – показники степені, визначаються за таблицею

Визначається потрібна тепловіддача приладу за формулою:

Q_пр =

Визначається нев’язка, %

А =

Розрахунок радіаторів заводиться в таблицю 5.

2.4.Гідравлічний розрахунок системи опалення

Визначається наявний циркуляційний тиск, у системі опалення, Па

Δ P_p=ΔP_ел + ЕΔP_{п р} ,

де ΔP_ел – тиск, створений елеватором, Па;

Е – частота використаного гравітаційного тиску, для вертикальних однотрубних систем опалення Е=1;

ΔP _{п р} – природний циркуляційний тиск, що виникає в наслідок охолодження води в опалювальних приладах та трубах, Па

ΔP_пр = β_е·g·(t_г – t₀)·h_уп/2

де β_е – коефіцієнт змінення щільності води від температури, при

температурах, t_г=100°С та t₀ = 70°C

β_е = 0,64 кг/м³К

h _{у п} – розташування центру приладу верхнього поверху над елеватором у однотрубних системах та подвоєна висота розташування приладу першого поверху в двотрубних

ΔP_р = 9272Па

Визначається необхідна витрата теплоносія на дільниці, кг/ч

G_діл =

де Q_діл – теплове навантаження дільниці, Вт

За знайденими значеннями G_діл, користуючись таблицею (151.с.212)знаходяться діаметри ділянки (d), швидкість теплоти (w) та втрата на тертя в ньому (R). Знайдені дані заносять в таблицю.

Користуючись аксонометричною схемою та таблицею (151, с. 258), визначається сума коефіцієнтів місцевих опорів на ділянці (β) та витрати кисню на місцеві опори Z (151,c/235)

Наприкінці гідравлічного розрахунку необхідно перевірити його вірність, %

А=

Гідравлічного розрахунку заводиться в таблицю 6

Перелік використаних джерел

1. СНиП 2. 01.-82. Строительная климатология и геофизика. М.: 1986-34 с.

2. СНиП 2. 3.-79. Строительная теплотехника. М.: Стройиздат, 1986-34 с.

3. СНиП 2. 04.05.-86. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. М.: Стройиздат, 1986-64 с.

4. Методические указания по курсовому проекту.

5. Справочник проектировщика. Отопление, водопровод, канализация. В2-хч., под редакцией Староверов И.Г., М.: Стройиздат, 1976 г.

6. Сканави А.Н. 2.01.-82. Строительная климатология и геофизика. М.: 1986-34 с.

Дата добавления: 2015-08-31