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

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

2.4.2 Расход тепла на нагревание вентиляционного воздуха
Количество тепла, необходимое для нагревания наружного воздуха, поступающего в жилые комнаты жилых зданий вследствие вытяжки, не компенсируемой нагретым приточным воздухом в размере нормативного воздуха, определяют по формуле (2.13):
, (2.13)
где - расчетная температура воздуха помещения, °С;
- расчетная температура наружного воздуха для холодного периода года, °С;
- площадь пола жилой комнаты, м2
Данная характеристика учитывалась в приведенной выше таблице при расчете Q помещения, поэтому в таблицу 2.5 не входит.
2.4.3 Бытовые тепловыделения
В жилых зданиях зимой возможны тепловыделения от людей, освещения, работающего электрооборудования, а также затраты тепла на нагревание материалов, одежды и пр., поступающих в помещения. Эти составляющие учитывают в тепловом балансе, при этом дефицит тепла в помещении должен компенсироваться системой отопления.
Бытовые тепловыделения определяют для помещений жилых комнат и кухонь по формуле (2.14):
, (2.14)
где Fn – площадь пола помещения, м2.
2.4.4 Расход теплоты на нагревание инфильтрующего воздуха
Расчет потерь теплоты на нагрев инфильтрующего воздуха проводят для окон дифференцированно по этажам и для наружной двери по формуле (2.15):
, (2.15)
где С – удельная теплоемкость воздуха, Дж/кг∙°С, С=1;
А0 – коэффициент, учитывающий влияние встречного теплового потока, для светопрозрачных конструкций принимают А0=1;
G0 – количество воздуха, поступающего путем инфильтрации через 1 м2окна, кг/м2∙ч, для окон G0=6,0 кг/м2∙ч
F0 – площадь окна, м2.
Отопительные приборы – один из основных элементов систем водяного отопления – предназначены для передачи тепла от теплоносителя в помещения зданий. в которых необходимо обеспечить требуемый температурный режим. Расчетный тепловой поток от теплоносителя определяется путем составления теплового баланса для каждого отапливаемого помещения в зависимости от его назначения и режима эксплуатации с выявлением общей потребности помещения в тепле. Этот тепловой поток определяет мощность отопительного прибора и называется тепловой нагрузкой прибора.
Тепловые нагрузки на отопительные приборы определяют для жилых комнат и кухонь по формуле (2.16):
(2.16)
Для лестничной клетки по формуле (2.17):
(2.17)
Полученные данные заносят в таблицу 2.5.
Таблица 2.5 – Потери теплоты помещениями
№ помещения
Наименование помещения
Тепловая нагрузка
Q помещения
Qинф
Qбыт
Qn
101
Жилая комната
666,14
1569,78
381,78
2617,70
102
Жилая комната
288,44
615,60
237,51
1141,55
103
Кухня
209,47
594,00
119,49
922,96
107
Кухня
209,47
594,00
119,49
922,96
111
Жилая комната
288,44
615,60
237,51
1141,55
112
Жилая комната
684,42
1569,78
381,78
2635,98
113
Жилая комната
1063,16
2825,60
615,09
4503,85
116
Кухня
486,40
594,00
136,50
1216,90
119
Кухня
486,40
594,00
136,50
1216,90
120
Жилая комната
1045,046
2825,60
615,09
4485,74
ЛК
Лестничная клетка
1475,281
1166,40
2641,68
201
Жилая комната
339,40
1569,78
381,78
2290,96
202
Жилая комната
202,55
615,60
237,51
1055,66
203
Кухня
115,25
594,00
119,49
828,74
207
Кухня
115,25
594,00
119,49
828,74
211
Жилая комната
202,55
615,60
237,51
1055,66
212
Жилая комната
358,06
1569,78
381,78
2309,62
213
Жилая комната
699,63
2825,60
615,09
4140,32
216
Кухня
208,09
594,00
136,50
938,59
219
Кухня
208,09
594,00
136,50
938,59
220
Жилая комната
680,97
2825,60
615,09
4121,66
ΣQn=41956,31
2.5 Теплопотери здания по укрупненным показателям
Для проверки правильности теплотехнического расчета определяется удельная тепловая характеристика здания, которая показывает количество теряемого тепла одним строительным кубометром здания за один час при разности температур между внутренним и наружным воздухом в один градус.
Удельная тепловая характеристика здания определяется по формуле (2.18):
, (2.18)
где - расчетные теплопотери всего здания, соответствуют тепловой мощности проектируемой системы отопления;
- объем здания по внешним обмерам без чердака, определяется по формуле (2.19):
, (2.19)
а – поправочный коэффициент на расчетное значения температур наружного воздуха, определяется по формуле (2.20):
, (2.20)
- расчетная температура воздуха помещения, °С, принимают для помещений, имеющих большую совокупную площадь;
- расчетная температура наружного воздуха для холодного периода года, °С.
м3
Вт/м3С.
Полученное значение удельной тепловой характеристики здания лежит в пределах допустимой нормы для жилого здания данного объема, согласно [11, прил. 6]. Это свидетельствует о правильно выполненном теплотехническом расчете, а также энергосберегающих конструкций.
В следующем разделе переходят к проектированию системы отопления.
3 Система отопления
3.1 Выбор системы отопления и типа нагревательных приборов
Система отопления – это комплекс элементов и устройств, предназначенных для получения, переноса и передачи тепла от теплоносителя воздуху отапливаемого помещения. Основными функциями системы отопления являются получение, перенос и передача тепла. Данная система отопления по месту размещения генератора теплоты является местной, по виду теплоносителя – водяной. По способу циркуляции теплоносителя система с естественной циркуляцией (гравитационная). По схеме включения отопительных приборов в стояк система является однотрубной (теплоноситель в системе поступает в прибор и отводится из прибора по одному и тому же трубопроводу), по направлению объединения отопительных приборов – вертикальная система отопления (к стояку подключают приборы разных этажей), по направлению движения теплоносителя в магистралях – тупиковая система, так как количество этажей в здании меньше 4. По расположению магистральных трубопроводов – система с верхней разводкой. По параметрам теплоносителя система является высокотемпературной (>100°С).
Выбор типа системы обосновывается бесшумностью действия, простотой центрального регулирования системы, обеспечением равномерного прогрева помещений, а также невысокой температурой нагрева поверхностей отопительных приборов.
Вид отопительных приборов определяется их конструкцией, обусловливающей способ передачи тепла от внешней поверхности приборов в помещение.
В проектируемой системе применяются конвекторы: по характеру внешней поверхности – отопительные приборы с ребристой поверхностью, по материалу - металлические.
Конвектор – прибор конвективного типа, состоящий из двух элементов - ребристого нагревателя и кожуха. Конвектор передает в помещение конвекцией не менее 75% всего количества тепла. Кожух декорирует нагреватель и способствует повышению скорости естественной конвекции воздуха у внешней поверхности нагревателя. В проектируемой системе применяются конвекторы типа «Комфорт».
Узел системы отопления включает в себя отопительный прибор, подающую и обратную подводки, замыкающий участок и регулирующую арматуру. В данной системе отопления применяют проточно-регулируемый узел со смещенным замыкающим участком. При подключении прибора лестничной клетки применяют проточный узел.
В системе отопления применяют запорную, регулирующую и спускную арматуру. Запорную арматуру применяют для отключения отдельных частей системы (веток, стояков). В качестве запорной арматуры применяют в случае диаметра трубопровода меньше 50 мм – 15КЧ18П (вентиль обыкновенный проходной). Диаметр арматуры принимают равным диаметру условного прохода трубопровода. Запорную арматуру устанавливают на вводе в здание до элеваторного узла и на ответвлении от элеваторного узла к системе отопления. Регулирующую арматуру устанавливают в радиаторных узлах, она предназначена для регулирования расхода теплоносителя, проходящего через отопительный прибор. Спускную арматуру предусматривают для выпуска воздуха и теплоносителя из системы отопления. В качестве спускной арматуры применяют пробковый кран 11Б6Бк, который размещают в нижней точке системы до и после запорной арматуры по ходу движения теплоносителя.
3.2 Тепловой расчет нагревательных приборов
Цель расчета состоит в выборе типа и размера отопительного прибора при заданных исходных условиях для запроектированной системы отопления.
Ориентировочно принимаем типоразмер конвекторов типа «Комфорт» Н4-Н12.
Определяют температурный напор по формуле (3.1):
(3.1)
где - температура теплоносителя на входе в прибор,;
- температура теплоносителя на выходе из прибора, .
-внутренняя температура помещения, .
Поверхность нагрева конвектора в экм определяют по формуле (3.2):
, (3.2)
где - теплоотдача 1 экм прибора, определяется по формуле (3.3):
(3.3)
где - температурный напор;
Z – коэффициент, зависящий от схемы подачи воды в прибор, «сверху-вниз».
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