Климатические условия г.Иркутска. Общежитие 4-этажное, расчет отопления и гидравлики

Содержание
1Введение
2Тепловой режим здания
2.1Расчетные параметры наружного воздуха
2.2Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций
2.2.1Определение градусо-суток отопительного периода и условий эксплуатации ограждающих конструкций
2.2.2Наружная стена
2.2.3Перекрытие чердачное
2.2.4Перекрытие между этажами
2.2.5Окна
2.2.6Наружные двери
2.3Проверка на конденсацию влаги на внутренней поверхности ограждающей конструкции
2.4Тепловой баланс помещений
2.4.1Потери теплоты через ограждающие конструкции
2.4.2Расход тепла на нагревание вентиляционного воздуха
2.4.3Бытовые тепловыделения
2.4.4Расход теплоты на нагревание инфильтрующего воздуха
2.5Теплопотери здания по укрупненным показателям
3Система отопления
3.1Выбор системы отопления и типа нагревательных приборов
3.2Тепловой расчет нагревательных приборов
3.3Гидравлический расчет системы отопления
3.4Расчет и подбор элеватора
3.5Подбор оборудования теплового пункта
4Противопожарные требования к системе отопления
5Спецификация системы отопления
Заключение
Список используемой литературы

Относительный расход воды через прибор определяют по формуле (3.4):
(3.4)
где - перепад температуры теплоносителя в приборе, определяют по формуле (3.5):
, (3.5)
где - количество воды, проходящей через стояк, определяют по формуле (3.6):
(3.6)
где - тепловая нагрузка стояка, равная теплоотдаче всех приборов, присоединенных к нему, Вт;
- температура охлажденной воды, выходящей из стояка, °С, °С.
- коэффициент учета остывания воды в трубопроводах, [11, табл. 11.8] ;
- коэффициент, зависящий от изменения температурного напора;
- коэффициент, учитывающий изменение массового расхода теплоносителя;
- коэффициент, учитывающий число устанавливаемых рядов конвекторов по высоте, принимают равным 1.
Результаты расчетов сводят в таблицу 3.1. В зависимости от величины поверхности нагрева выбирают типоразмер отопительных приборов по [13].
Из таблицы видно, что для угловых помещений установка дополнительных конвекторов под всеми оконными проемами не требуется, поскольку подобранные конвекторы обеспечивают достаточную передачу тепла воздуху этих помещений.
Таблица 3.1 – Расчет поверхности отопительных приборов
№ помещения Qпр, Вт Твх, С Δtпр, С ΔtТ qэ Поправочные коэффициенты Fпр, экм Gст Gпр Типоразмер
конвектора
«Комфорт» (1 (2 (2 (3 Z 101 2617,70 88,52 12,89 61,07 483,41 0,93 1,03 0,99 1 1,02 1,24 203,02 1,82 Н-6 102 1141,55 75,63 5,62 51,82 399,73 0,74 1,03 0,99 1 1,03 1,29 203,02 3,41 Н-7 103 922,96 88,58 9,14 65,01 459,44 1,04 1,03 1,01 1 0,90 1,07 101,00 0,28 Н-6 107 922,96 79,44 9,14 55,87 458,52 0,83 1,03 1,01 1 1,02 1,30 101,00 2,30 Н-7 111 1141,55 88,51 5,59 64,71 533,09 1,04 1,03 0,99 1 1,05 1,23 204,08 4,49 Н-6 112 2635,98 82,92 12,92 55,46 426,09 0,82 1,03 0,99 1 1,01 1,24 204,08 1,61 Н-6 113 4503,85 85,14 14,60 56,84 439,02 0,84 1,03 1,03 1 1,01 1,20 308,56 1,47 Н-6 116 1216,90 88,54 3,94 67,84 568,96 1,09 1,03 1,03 1 1,06 1,20 308,56 6,58 Н-6 119 1216,90 73,96 3,96 52,98 362,96 0,75 1,03 1,03 1 0,91 1,11 307,51 0,48 Н-6 120 4485,74 88,55 14,59 60,26 471,08 0,91 1,03 1,03 1 1,01 1,19 307,51 1,58 Н-6 ЛК 2641,68 105 35 34,85 207,55 0,48 1,03 1,07 1 0,90 0,96 75,48 0,33 Н-5 201 2290,96 105,00 11,28 78,36 647,07 1,29 1,03 0,99 1 1,02 1,20 203,02 2,78 Н-6 202 1055,66 93,72 5,20 70,12 507,70 1,12 1,03 0,99 1 0,91 1,08 203,02 0,53 Н-6 203 828,74 105,00 8,21 81,90 693,92 1,37 1,03 1,01 1 1,04 1,19 101,00 4,02 Н-6 207 828,74 96,79 8,21 73,69 609,73 1,18 1,03 1,01 1 1,03 1,21 101,00 3,56 Н-6 211 1055,66 105,00 5,17 81,42 702,54 1,36 1,03 0,99 1 1,06 1,24 204,08 6,34 Н-6 212 2309,62 99,83 11,32 73,17 597,94 1,20 1,03 0,99 1 1,02 1,19 204,08 2,56 Н-6 213 4140,32 101,96 13,42 74,25 608,16 1,22 1,03 1,03 1 1,02 1,15 308,56 2,20 Н-6 216 938,59 105,00 3,04 84,48 739,56 1,42 1,03 1,03 1 1,07 1,20 308,56 11,24 Н-6 219 938,59 91,60 3,05 71,08 606,50 1,14 1,03 1,03 1 1,07 1,22 307,51 9,18 Н-6 220 4121,66 105,00 13,40 77,30 637,03 1,27 1,03 1,03 1 1,02 1,15 307,51 2,30 Н-6
Гидравлический расчет системы отопления
Целью гидравлического расчета является определение диаметров трубопроводов при заданной тепловой нагрузке и расчетном циркуляционном давлении, установленном для данной системы отопления. Расчет выполняют методом удельных потерь давления.
Для расчета вычерчивают аксонометрическую схему системы отопления в М 1:100. На схеме указывают тепловую нагрузку на каждый отопительный прибор и длину расчетных участков главного циркуляционного кольца системы (ГЦКС). Определяют ГЦКС и разбивают его на расчетные участки. На каждом расчетном участке определяют тепловую нагрузку участка, путем последовательного суммирования нагрузок на отопительные приборы каждого участка. Также определяют длину каждого участка.
Определяем кольцо, у которого в зависимости от располагаемого циркуляционного давления значение будет наименьшим. Средняя ориентировочная величина линейной потери давления в теплопроводах расчетного циркуляционного кольца определяется по формуле (3.7):
, (3.7)
где k – коэффициент, учитывающий долю потери давления на местные сопротивления от общей величины расчетного циркуляционного давления, k=0,5 для систем отопления с естественной циркуляцией;
- общая длина последовательно соединенных участков расчетного кольца, м;
- динамическое давление, определяемое по формуле (3.8):
, (3.8)
где l – расстояние от главного стояка до расчетного, м;
N – число этажей в здании;
n – показатель степени, n=0,18.
0,84<0,94, следовательно, расчет ведут для циркуляционного кольца 1.
Определяют расход теплоносителя на каждом участке по формуле (3.9):
, (3.9)
где Дж/кг∙°С – удельная теплоемкость воды;
- температура воды на ответвлении к системе отопления, °С.
Зная расход теплоносителя, определяют диаметр трубопровода и удельную потерю давления на каждом расчетном участке.
Определяют потери давления на трение на каждом расчетном участке по формуле (3.10):
, (3.10)
где - удельные потери давления на расчетном участке, Па/м;
- длина участка, м.
Определяют потери давления на местное сопротивление на каждом расчетном участке по формуле (3.11):
, (3.11)
где - сумма коэффициентов местных сопротивлений на данном участке трубопровода [11, прил. 9];
- динамическое давление воды на данном участке трубопровода, Па, определяют по [10, прил.2].
Определяют потери давления на каждом расчетном участке по формуле (3.12):
(3.12)
Полученные результаты сводят в таблицу 3.2.
Таблица 3.2 – Результаты гидравлического расчета трубопроводов
№ участка Тепловая нагрузка, Q,, Вт Расход воды, G, кг/ч Длина l, м Диаметр труб, d, мм Уд. потери давления, , Па/м Скорость воды, V, м/с Потери на трение, , Па Сумма коэффициентов местного сопротивления, Потери давления на местное сопротивление, , Па/м Динамическое давление воды, , Па
Сумма потери давления , Па/м 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 41956,3 1027,5 12,64 32 39,79 0,287 502,91 2,5 450,33 180,13 953,24 2 17752,3 434,8 9,93 20 117,5 0,347 1166,78 2,5 656,28 262,51 1823,16 3 10646,3 260,7 6,16 15 202,9 0,381 1249,86 1 70,79 70,79 1320,65 4 7142,9 174,9 19,20 15 95 0,255 1824,00 5,5 961,95 174,90 2785,95 5 10646,3 260,7 6,16 15 202,9 0,381 1249,86 1 70,79 70,79 1320,65 6 17752,3 434,8 8,56 20 117,5 0,347 1005,80 2,5 656,28 262,51 1662,08 7 41956,3 1027,5 6,00 32 39,79 0,287 238,74 2,5 450,33 180,13 689,07 Определяют полную потерю давления в системе отопления по формуле (3.13):
, (3.13)
где - потери давления на каждом расчетном участке, Па/м.
Па/м
Определяют запас давления в системе отопления по формуле (3.14):
, (3.14)
где - располагаемые потери давления в ГЦКС, Па/м.
Запас составляет 12%, что допустимо для тупиковой гравитационной системы отопления.
Расчет и подбор элеватора
Элеваторный ввод располагают в техническом подполье здания. Элеваторный узел включает в себя следующее оборудование: запорная арматура, грязевики, элеватор, водомер, контрольно-измерительные приборы (термометры, манометры. Элеватор подбирают по расчетам, по различным характеристикам. Принимаем ориентировочно двухсопловый элеватор как наиболее эффективный для качественного регулирования теплоносителя. Количество воды, подаваемое элеватором в систему отопления, определяют по формуле (3.15):
, (3.15)
где 3,6 – переводной коэффициент Вт в кДж;
Дж/кг∙°С – удельная теплоемкость воды;
- параметры системы отопления, °С;
- суммарные теплопотери здания, Вт.
кг/ч
Коэффициент подмешивания обратной воды в элеватор определяют по формуле (3.16):
, (3.16)
где Т1 – температура воды на вводе теплосети, °С, принимают равной 130 °С;
t1, t2 – температура воды на ответвлении к системе отопления, °С.
Расчетное насосное давление в системе отопления определяют по формуле (3.17):
, (3.17)
где =15 кПа – перепад давления в подающей и обратной магистралях наружной тепловой сети, кПа, принимается согласно [4, п. 3.28].
кПа
Диаметр горловины элеватора рассчитывают по формуле (3.18):
(3.18)
мм
Диаметр горловины принимают равным ближайшему стандартному значению (10 мм).
Диаметр сопла элеватора определяют по формуле (3.19):
(3.19)
мм
Диаметр сопла принимают равным ближайшему стандартному значению (6 мм). С учетом диаметра сопла выбирают тип элеватора – ЭДР-4 согласно табл. 36 [2]. Элеваторный узел – РЭУ-4А, согласно табл. 35 [2]. По табл. 34 [2] подбираем базовую модель 40С106кМ №4, диаметр камеры смешивания составляет 30 мм, масса элеватора – 16,9 кг.
Подбор оборудования теплового пункта
Основным назначением теплового пункта (ТП) является трансформация параметров теплоносителя тепловой сети (давления в тепловой сети и температуры на вводе теплосети) на параметры, требующиеся для системы отопления (давление в системе отопления, температура в системе отопления).
Систему отопления жилого здания присоединяют к тепловой сети через элеватор для снижения температуры воды в системе отопления и располагаемом напоре перед элеватором, достаточном для его работы.
Элеватор водоструйный принимают ЭДР-4 (см. п.3.4).
Арматура в тепловом пункте здания предназначена для регулирования и отключения отдельных веток, стояков системы отопления, а также отопительного оборудования. Выбор запорной арматуры производится по условному проходу Dy и рабочей температуре, а также по принятому типу привода.
В качестве запорной арматуры применяется вентиль обыкновенный проходной 15КЧ18П, при этом диаметр запорной арматуры принимается равным диаметру условного прохода трубопровода. Вентили размещают на главной подающей и обратной магистралях, до и после (по движению теплоносителя) водоструйного элеватора.
Термометры используются для измерения температуры теплоносителя. Для данной отопительной системы применяется технический ртутный термометр.
Манометр предназначен для измерения избыточного давления. В системе применяется манометр показывающий пружинный марки М-250.
Грязевики абонентские принимают при условном диаметре 40 мм.
Водомер (счетчик воды) согласно диаметру условного прохода принимают ВСКМГ-9010.
Противопожарные требования к системе отопления
Противопожарные требования устанавливаются согласно [9].
Основное противопожарное требование к запроектированной системе отопления: трубопроводы с горячей водой не должны соприкасаться с конструкциями из горючих и трудногорючих материалов.
Горячие поверхности отопительного оборудования и трубопроводов, размещенных в помещениях, в которых они создают опасность воспламенения газов, паров, аэрозолей или пыли, изолируются, предусматривается температура на поверхности теплоизоляционной конструкции не менее, чем на 20 % ниже температуры, (С, их воспламенения.
Трубопроводы в местах пересечения перекрытий, внутренних стен и перегородок прокладываются в гильзах из негорючих материалов; края гильз должны быть на одном уровне с поверхностями стен, перегородок и потолков, но на 30 мм выше поверхности чистого пола.
Заделку зазоров и отверстий в местах прокладки трубопроводов предусматривают негорючими материалами, обеспечивая нормируемый предел огнестойкости ограждений
Отопительные приборы не ставят вплотную к горючей конструкции. Конвекторы с кожухом не ограждают экранами.
Спецификация системы отопления
Спецификация труб, фасонных частей, арматуры и оборудования, необходимых для монтажа проектируемой системы отопления, составляется на основе выполненных чертежей и расчетных таблиц. Длину водопроводных труб определяют замерами по аксонометрической схеме с добавлением 5% на неучтенные проектом участки (обводы, огибы и т.д.). Количество тройников соответствует количеству стыков труб (по 3). Количество соединительных муфт определяют из расчета одна муфта на каждые 5м трубы, а также по 2 муфты на арматуру. Переходные муфты устраивают в местах присоединения отопительных приборов к подводкам, а тройники с 2 переходами – в местах изменения диаметров при стыках труб (по 3). В местах поворота трубопроводов устраивают угольники прямые.
Заключение
Таким образом, в ходе выполнения курсового проекта были выполнены такие задачи, как: изучение устройства и принципов расчета системы отопления жилого здания, ознакомление с принципом действия и устройством основного технологического оборудования этой системы, выполнен гидравлический расчет трубопроводов, а также расчет поверхности отопительных приборов. Помимо этого рассчитан элеваторный ввод системы отопления, выполнен расчет теплопотерь отапливаемых помещений, а также сделан теплотехнический расчет наружных ограждений здания. Система теплоснабжения отвечает архитектурно-планировочным и конструктивным решениям жилого здания.
Список используемой литературы
ГОСТ 30494-96 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях».
Еремкин, А.И. Тепловой режим зданий: Учебное пособие/ А.И. Еремкин, Т.И. Королева. – М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2001. – с.
Потапова, Т.А. Отопление зданий и сооружений: Методические указания. – Братск, БрГУ, 2003. – 18 с.
СНиП 2.04.05-91. Отопление, вентиляция и кондиционирование. – М.: Стройиздат, 1992. – с.
СНиП 23-01-99. Строительная климатология/ Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2000.
СНиП 23-02-2003. Строительная теплотехника/ Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2003.
СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий/ Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2004. – 25 с.
СП 23-101-2004. Проектирование тепловой защиты зданий/ Госстрой России. - М.: ФГУП ЦНС, 2004. – 139 с.
СНиП 2.04.05-91 Пособие 13.91 Противопожарные требования к системам отопления, вентиляции и кондиционирования.
Староверов, И.Г. Внутренние санитарно-технические устройства: Справочник проектировщика/ Под ред. И.Г. Староверова. – 3-е изд., перераб. доп. – М.: Стройиздат, 1975. – 429 с.
Тихомиров, К.В. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция: Учеб.для вузов – 4-е изд., перераб. и доп./ К.В. Тихомиров, Э.С. Сергеенко – М.: Стройиздат, 1991. – 480 с.: ил.
Каменев П.Н. Отопление и вентиляция. Учебник для вузов. В 2-х ч. Ч. 1. Отопление. / Каменев П.Н., Сканави А.Н., Богословский В.Н. Изд. 3-е, перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1975. – 483 с.
Щекин Р.В., Березовский В.А., Потапов В.А. Расчет систем центрального отопления. - К: Вища школа, 1975. - 213 с.
2
2