Материал: Отопление и вентиляция жилого здания

Отопление и вентиляция жилого здания

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Полоцкий государственный университет»

Кафедра ТТВиГ

Расчётно-пояснительная записка

к курсовой работе

«Отопление и вентиляция жилого здания»

Проверил: Широкова О.Н.

Новополоцк 2014

Оглавление

ОБЩАЯ ЧАСТЬ

.        ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

.1      Сопротивление теплопередаче наружных стен

.2      Сопротивление теплопередаче чердачного покрытия

.3      Сопротивление теплопередаче перекрытий над подвалом

.4 Сопротивление теплопередаче наружных дверей и ворот

.5 Сопротивление теплопередаче заполнений световых проемов

. ОТОПЛЕНИЕ ЗДАНИЯ

.1 Расчет тепло потерь через ограждающие конструкции

.2 Затраты теплоты на нагрев и фильтрующегося воздуха

.3 Определение удельной тепловой характеристики здания

.4 Определение тепловой мощности системы отопления

.5 Гидравлический расчет трубопроводов

.6 Расчет отопительных приборов

. ВЕНТИЛЯЦИЯ ЗДАНИЯ

.1 Выбор систем вентиляции и их конструирование

.2 Аэродинамический расчет систем вентиляции

ЛИТЕРАТУРА

ОБЩАЯ ЧАСТЬ

Объектом проектирования является жилое трехэтажное здание с высотой этажа 2,9 м, имеющее подвал и чердак выполненное внутренняя часть из глиняного кирпича ρ=1800 кг/м³, наружная из силикатного ρ=1900 кг/м³. В качестве утеплителя используются плиты пенополистирольные ρ=50 кг/м³.

Источником теплоснабжения служит водяная тепловая сеть. Теплоноситель в системе отопления и его параметры - вода 95-70°С. В здании проектируется двухтрубная с нижней разводкой система отопления.

Проектируемое здание находиться в городе Брест. Здание ориентировано на запад.

-       -относительная влажность воздуха в помещениях жилых домов принимается равной 55%;

Расчётные температуры наружного воздуха:

­    температура наиболее холодных суток обеспеченностью 0,98 °С;

­         температура наиболее холодных суток обеспеченностью 0,92 °С;

­         температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92  °С;

Расчётные температуры воздуха внутренних помещений принимается

для жилых комнат t = 18 °С;

для угловых жилых комнат t = 20 °С;

для индивидуальной ванны t = 25 °С;

для индивидуальной уборной t = 18 °С;

для лестничных клеток t = 16 °С

1.        
Теплотехнический расчёт ограждающих конструкций

1.1    Сопротивление теплопередаче наружных стен (кроме световых проемов)

Целью данного раздела работы является определение толщины теплоизоляционного слоя и термического сопротивления теплопередаче строительной конструкции.

Термическое сопротивление слоя многослойной конструкции R, м²·^оС/Вт, определяется по формуле:

R_i = δ_i/λ_i

где δ_i - толщина слоя, м;

λ_i - коэффициент теплопроводности материала многослойной конструкции, Вт/(м·⁰С).

Рисунок 1 - Конструкция наружной стены

Выбираем нормативное сопротивление теплопередаче наружных стен

R_норм=3,2 м²ºС/Вт

Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции R, м²·^оС/Вт, определяется по формуле:

R=1/α_в + R₁ + R₂ + R₃ + R₄ + R₅+ 1/α_н

где R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ - термические сопротивления отдельных слоёв конструкции, м² ·^оС/Вт;

α_в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м²·^оС); α_в = 8,7 Вт/ м² ·^оС;

α_н - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для зимних условий, Вт/(м²·^оС); α_н=23 Вт/(м²·^оС).

Действительное сопротивление теплопередаче:

м²ºС/Вт

Решая это уравнение относительно δ_х , получаем δ_х = 0,1406м.

Принимаем δ_х=0,141м. Тогда уточнённое действительное сопротивление теплопередаче:

R_действ = м²ºС/Вт

Определим тепловую инерцию D ограждения по формуле:

D =

где R_i - термическое сопротивление i-того слоя конструкции, м·°С/Вт;

S_i - расчётный коэффициент теплоусвоения материала i-того слоя ограждающей конструкции, Вт/(м·°С).

D =

Т.к. полученная величина 7 > D > 4, то принимаем температуру наиболее холодных трех суток за расчетную зимнюю температуру t_{н.3 с}°С

Полученное значение сопротивления теплопередаче R_действ ограждающей конструкции должно быть не менее требуемого сопротивления R, м·°С/Вт, определяемого по формуле:

R^тр =  ,

где t_в - расчётная температура внутреннего воздуха, °С; t_в = 18°С;

t_н - расчётная зимняя температура наружного воздуха, °С; t_н=-28°С;

n - коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху; n=1;

α_в- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м²∙°С); α_в =8,7 Вт/(м²∙°С);

Δt_в- расчётный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С, Δt_в=6°С;

R_Tреб = 0,79м²ºС/Вт.

Полученные величины удовлетворяют неравенству R^тр <R_норм<R_действ:

,79 < 3,2< 3,214

1.2    Сопротивление теплопередаче чердачного покрытия

Термическое сопротивление слоя многослойной конструкции R, м²·^оС/Вт, определяется по формуле:

R_i = δ_i/λ_i

где δ_i - толщина слоя, м;

λ_i - коэффициент теплопроводности материала многослойной конструкции, Вт/(м·⁰С).

Рисунок 2 - Конструкция чердачного покрытия

Для чердачного перекрытия R_норм = 6 м²ºС/Вт.

Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции R, м²·^оС/Вт, определяется по формуле:

R=1/α_в + R₁ + R₂ + R₃ + R₄ + R₅+ 1/α_н

где R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ - термические сопротивления отдельных слоёв конструкции, м² ·^оС/Вт;

α_в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м²·^оС); α_в = 8,7 Вт/ м² ·^оС;

α_н - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для зимних условий, Вт/(м²·^оС); α_н=12 Вт/(м²·^оС).

Действительное сопротивление теплопередаче:

R= м²ºС/Вт

Решая это уравнение относительно δ_х , получаем δ_х = 0,2534м.

Принимаем δ_х=0,255м. Тогда уточнённое действительное сопротивление теплопередаче:

R_действ =м²ºС/Вт

Определим тепловую инерцию D ограждения по формуле:

D =

где R_i - термическое сопротивление i-того слоя конструкции, м·°С/Вт;

S_i - расчётный коэффициент теплоусвоения материала i-того слоя ограждающей конструкции, Вт/(м·°С).

D=

Т.к. полученная величина D=4<5,48<7, то принимаем температуру наиболее холодных трех суток за расчетную зимнюю температуру t_н.3с°С

Полученное значение сопротивления теплопередаче R_действ ограждающей конструкции должно быть не менее требуемого сопротивления R, м·°С/Вт, определяемого по формуле:

R^тр =  ,

где t_в - расчётная температура внутреннего воздуха, °С; t_в = 18°С;

t_н - расчётная зимняя температура наружного воздуха, °С; t_н=-28°С ;

n - коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху; n=0.9;

α_в- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м²∙°С); α_в =8,7 Вт/(м²∙°С);

Δt_в- расчётный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С, Δt_в=4°С;

R^тр = =1,06 м²ºС/Вт.

Полученные величины удовлетворяют неравенству R^тр <R_норм<R_действ:

,06<6<6,03

1.3    Сопротивление теплопередаче перекрытий над подвалом

Задаемся тепловой инерцией ограждения 4<D<7, тогда t_н=-23^оС (температура наиболее холодных трех суток обеспеченностью 0,92).

Определяем требуемое сопротивление R по формуле:

R^тр =  ,

где t_в - расчётная температура внутреннего воздуха, °С; t_в = 18°С;

t_н - расчётная зимняя температура наружного воздуха, °С; t_н=-28°С ;

n - коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху; n=0.6;

α_в- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м²∙°С); α_в =8,7 Вт/(м²∙°С);

Δt_в- расчётный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С, Δt_в=2°С;

R^тр = 1,41 м²ºС/Вт.

Рисунок 3 - Конструкция перекрытия над подвалом

Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции R > 2,5, м²·^оС/Вт, определяется по формуле:

R=1/α_в + R₁ + R₂ + R₃ + R₄ + 1/α_н

где R₁, R₂, R₃, R₄ - термические сопротивления отдельных слоёв конструкции, м² ·^оС/Вт;

α_в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м²·^оС); α_в = 8,7 Вт/ м² ·^оС;

α_н - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для зимних условий, Вт/(м²·^оС); α_н=12 Вт/(м²·^оС).

Действительное сопротивление теплопередаче:

R= м²ºС/Вт

Решая это уравнение относительно δ_х , получаем δ_х = 0,1109м.

Принимаем δ_х=0,111м. Тогда уточнённое действительное сопротивление теплопередаче: