Тепловой расчет системы отопления

Содержание

Исходные данные к проекту

Введение

. Определение условий эксплуатации наружных ограждений

. Расчет тепловой мощности системы отопления

.1 Уравнение теплового баланса здания

.2 Расчет тепловых потерь через ограждающие конструкции

2.3 Расчет дополнительных тепловых потерь

.4 Расчет теплоты на нагрев инфильтрующего воздуха

.5 Расчет бытовых теплопоступлений в помещение

.6 Сводная таблица тепловых потерь

. Тепловой расчет системы отопления

.1 Выбор и размещение отопительных приборов

.2 Тепловой расчет отопительных приборов

. Гидравлический расчет главного циркуляционного кольца

. Расчет и подбор гидравлического элеватора

Список литературы

тепловой нагрев воздух гидравлический

Исходные данные к проекту

Назначение здания - жилой дом

Место расположения здания - район г. Челябинск

Фасад здания ориентирован на север

Температура наиболее холодной пятидневки - 34 ºС

Характеристики наружных ограждений:

стены наружные: толщина 0,7 м;

потолочное перекрытие: толщина 0,5 м;

пол: толщина 0,4 м;

оконные проемы:

стены внутренние:

двери наружные:

Тип системы отопления: однотрубная с нижней разводкой

Движение теплоносителя - попутное

Тип отопительных приборов: радиатор МС - 140 - 108

Высота этажа: 2,9 м.

Введение

В данной курсовой работе произведено проектирование насосной системы водяного отопления индивидуального жилого дома. Работа представлена в виде пояснительной записки и графического материала.

Пояснительная записка представлена следующими разделами:

расчет тепловых потерь через ограждения;

тепловой расчёт отопительных приборов;

- гидравлический расчет циркуляционного кольца;

расчет и подбор гидравлического элеватора.

Графическая часть курсовой работы состоит из:

- схема системы отопления (в аксанометрии);

схема узла присоединения;

поэтажные планы системы отопления на листах формата А2.

Всего листов в работе:          27   

Всего чертежей:           2     

Ключевые слова: сопротивление теплопередаче, коэффициент теплопроводности, тепловой поток, коэффициент теплопередачи, тепловая мощность системы отопления.

1. Определение условий эксплуатации наружных ограждений

Для расчета принято пятиэтажное здание - индивидуальный жилой дом.

Месторасположение объекта - г. Челябинск.

Зона влажности - 2 (нормальная) по приложению В к СНиП 23−02−2003.

Температура внутреннего воздуха t_в = 18..23 ºС.

Режим внутри помещения - нормальный по таблице 1 СНиП 23−02−2003.

Условия эксплуатации ограждающих конструкций в зависимости от влажностного режима помещений и зон влажности - Б (по таблице 2 СНиП 23−02−2003).

2. Расчет тепловой мощности системы отопления

2.1 Уравнение теплового баланса

Для компенсации потерь через наружные ограждения устраивают системы отопления.

При определении тепловой мощности систем отопления жилых и общественных зданий необходимо учитывать

а) потери теплоты через наружные ограждающие конструкции;

б) расход теплоты на нагревание инфильтрующегося в помещение наружного воздуха, не компенсируемого подогретым приточным воздухом;

в) потери теплоты через внутренние ограждающие конструкции, если разность температур в смежных помещениях равна 3 ºС и более

г) тепловой поток, поступающий в комнаты и кухни жилых домов (бытовые тепловыделения)

Таким образом, расчетные теплопотери помещений жилого здания 𝛴Q₀ вычислим по уравнению теплового баланса:

𝛴Q₀= Q_огр+ 𝛴Q_д+ Q_и - Q_б,

где Q_огр - основные потери теплоты через ограждающие конструкции здания, Вт;

𝛴Q_д - суммарные добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции здания, Вт;

Q_и - добавочные потери теплота на инфильтрацию, Вт;

Q_б - бытовые тепловыделения, Вт.

2.2 Расчет тепловых потерь через ограждающие конструкции

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

_огр=A·k·(t_в - t_н)·n,

где n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху; t_в - расчетная температура воздуха помещения, ^оС;

t_н - расчетная зимняя температура наружного воздуха, ^оС, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92;

k - коэффициент теплопередачи наружного ограждения (величина обратная общему термическому сопротивлению теплопередаче через ограждение), т.е.

А - расчетная поверхность ограждающей конструкции, м².

Вычисления теплопотерь производят для каждого помещения здания отдельно. Результаты расчета представлены в таблице 1.

.3 Расчет дополнительных тепловых потерь через ограждающие конструкции

Основные теплопотери через наружные ограждения, обусловленные разностью температуры внутреннего и наружного воздуха, оказываются меньше фактических теплопотерь, так как не учитывается ряд факторов, вызывающих дополнительные потери теплоты, исчисляемые в долях от основных теплопотерь. Дополнительные теплопотери, определяемые ориентацией ограждений по сторонам света, рассчитываются так:

_д.ор=Q_огр·β_ор,

где β_ор - коэффициент добавки на ориентацию;

Q_огр - основные теплопотери через данное ограждение, Вт.

Дополнительные теплопотери через одинарные двери:

_д.нд=Q_{огр нд}·(0,22·Н),

где Q_{огр нд} - основные тепловые потери через наружные двери в помещении лестничной клетки.

.4 Расчет теплоты на нагрев инфильтрующего воздуха

Расход теплоты на нагревание организованного инфильтрационного потока определяется по формуле:

_и=0,28·L_н·ρ_н·с·(t_в - t_н)

где L_н - нормативный расход удаляемого воздуха, не компенсируемого подогретым приточным воздухом, для жилых зданий зданий принимается равным 3 м³/ч на 1 м² площади жилых помещений и кухонь;

ρ_н - плотность наружного воздуха, кг/м³:

,

с - удельная теплоемкость воздух, равная 1 кДж/(кг· ^оС).

2.5 Расчет бытовых теплопоступлений в помещения

Тепловой поток, регулярно поступающий в комнаты и кухни жилых зданий от освещения, людей и других источников, следует принимать в количестве не менее 10 Вт на 1 м² площади пола, F_п, м²

_выд = 10·F_п,

где F_п - площадь пола в помещении, м².

.6 Сводная таблица тепловых потерь

Расчёт тепловых балансов сводится в таблицу 1.

В графу 1 вносим номера отапливаемых помещений. Нумерацию помещений первого этажа начинают с №101, второго - с №201 и т. д. Лестничные клетки нумеруются буквами ЛК1 и т. д. и определяют теплопотери не по отдельным этажам, а сразу по всей высоте клеток.

В графе 2 указываем наименование ограждений с учетом следующих сокращений:

наружная стена - НС;

внутренняя стена - ВС;

окно с двойным остеклением - ДО;

пол над цокольным этажом - ПЛ;

покрытие или перекрытие - ПТ;

дверь одинарная - ДО;

дверь двойная - ДД.

В графу 3 вносим направление стороны горизонта, на которое ориентировано ограждение и наименование ограждения (С, СВ, ЮВ, Ю и т. д.).

В графу 4, 5 вносим линейные размеры ограждений в соответствии с правилами обмера с точностью до 0,1 м. При наличии в одном помещении нескольких однотипных ограждений указывают их количество.

При определении площади наружных стен (графа 5), имеющих оконные проёмы, а так же внутренних стен с дверными проёмами площади окон и дверей не вычитают из площади стен. Площадь наружной стены с дверью определяется, как разность площадей стены и наружной двери.

В графу 6 заносим расчетные коэффициенты теплопередачи ограждений.

В графу 7 вносим величину разности температур между температурой внутри помещения и расчетной температурой для проектирования отопления в данном регионе.

В графу 8 вносим основные теплопотери через ограждающие конструкции.

В графу 9, 10 заносим добавочные теплопотери на ориентацию и прочие.

В графу 11 вносят значения теплопотерь через каждое ограждение, определяемые, как сумма основных и дополнительных тепловых потерь.

Значения расходов теплоты на нагревание инфильтрующегося в помещения наружного воздуха вносят в графу 12.

В графу 13 вносим величину теплопоступлений в помещение.

В графу 14 определяем результаты составления тепловых балансов.

Тепловая мощность системы отопления здания определяется суммированием значений мощностей отопительных установок отдельных помещений.

Таблица 1 - Расчет тепловой мощности системы отопления

3. Тепловой расчет системы отопления

.1 Выбор и размещение отопительных приборов

В курсовом проекте применяется однотрубная система водяного отопления с нижней разводкой магистральных трубопроводов. Система с попутным движением теплоносителя.

В качестве нагревательных приборов приняты радиаторы типа МС-140-108.

Снабжение теплом осуществляется от тепловой сети через элеватор, установленный в ИТП.

Параметры теплоносителя 130 - 70 ºС. В здании применена одна разводящая магистраль по периметру стен. В цокольном помещении магистрали прокладываются на опорах вдоль стен.