Материал: Отопление и вентиляция многоквартирного жилого дома

Отопление и вентиляция многоквартирного жилого дома

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

“Брестский государственный технический университет”

Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции

Пояснительная записка

к курсовой работе на тему:

«Отопление и вентиляция многоквартирного жилого дома»

Брест 2014

Реферат

Расчет отопления и вентиляции многоквартирного жилого дома: пояснительная записка к курсовой работе, 70 04 03, Люткевич В.М., гр. ВВО2, Брестский государственный технический университет, кафедра теплогазоснабжения и вентиляции, Брест 2014г. - с., табл., рис., ист.

Ключевые слова: система отопления, разводка, вентиляция, теплопотери. Содержит теплотехнический расчет наружной стены здания, расчет потерь теплоты отдельными помещениями, определение поверхности нагрева отопительных приборов, расчет естественной вытяжной системы вентиляции.

Введение

В данной расчетно-пояснительной записке содержатся сведения о системе центрального отопления жилого дома.

Теплотехника - область науки и техники, занимающаяся вопросами получения и использования теплоты. Наука, изучающая закономерности теплообмена между телами, называется теорией теплопередачи. Техническая термодинамика и теория теплопередачи составляет теоретическую часть теплотехнической науки.

Уровень развития строительного производства в настоящее время определяется в числе других условий наличием высоко квалифицированных специалистов - профессионалов. Важность теплотехнической подготовки инженера-строителя определяется тем, что система обеспечения заданных климатических условий в помещениях являются составными технологическими элементами современных зданий и на них приходится значительная часть капитальных вложений и эксплуатационных расходов. Кроме того, знание основ теплотехники, теплогазоснабжения и вентиляции даст возможность будущему инженеру-строителю планировать и проводить мероприятия, направленные на экономию топливно-энергетических ресурсов, охрану окружающей среды, на повышение эффективности работы оборудования.

1. Теплотехнический расчёт наружной стены здания

Рис. 1.1 - Конструкция наружной стены

Сопротивление теплопередаче наружных ограждающих конструкций RТ (м2·0С/Вт) за исключением наружных дверей, ворот и ограждающих конструкций помещений с избытками явной теплоты, следует принимать не менее нормативного сопротивления теплопередаче RТ.НОРМ (Rнорм=3,2 (м2оС/Вт))

Сопротивление теплопередаче RТ, (м2·0С/Вт) ограждающей конструкции определяют по формуле:

 (1.1)

Где:αВ, αН - коэффициенты теплоотдачи соответственно внутренней и наружной поверхностей ограждающей конструкции, Вт/(м2·0С )

αВ = 8,7 Вт/м2 ºС , αН = 12 Вт/м2 ºС(наружные стены с воздушной прослойкой).К - термическое сопротивление ограждающей конструкции (м2·0С/Вт), определяемое для однослойной однородной конструкции по формуле:

 (1.2)

Где: и - толщина, м и коэффициент теплопроводности, Вт/(м·0С) слоя, соответственно.

Для многослойной конструкции ограждения с последовательно располо- женными однородными слоями, включая слой теплоизоляционного материала и замкнутые (не вентилируемые) воздушные, если они имеются, прослойки, термическое сопротивление определяют по выражению:

 (1.3)

Для наружной стены определяем:т =,

Толщину слоя минеральной ваты определяем с учетом RкRнорм,

м,

Принимаем 0,15 м.т =м2оС/Вт > Rтнорм=3,2 м2оС/Вт

Толщина стены равна 0,605 м.

2. Расчет тепловых потерь

Расчетная температура наружного воздуха tн=-210C, расчетная температура внутреннего воздуха в жилых помещенияхtв=180С; в угловых жилых помещениях tв=200С. Средняя скорость ветра υ=5,6м/с. Сопротивление теплопередаче наружных стен (м2 оС)/Вт, пола первого этажа (м2 оС)/Вт; для чердачного перекрытия(м2 оС)/Вт,окон(стеклопакетов с тройным остеклением)(м2 оС)/Вт.

Для определения тепловой мощности системы отопления определяют общие потери теплоты для расчетных зимних условий:

QОТ=ΣQ+Qинф-Qбыт*(1-η), Вт (2.1)

Где: Q - основные и добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции помещения, Вт;инф- расход теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха через ограждающие конструкции помещения, Втбыт - бытовые тепловыделения, регулярно поступающие в помеще ния здания от электрических приборов, освещения, людей и других источников, Вт.

η-коэффициент, принимаемый в зависимости от типа системы отопления и способа регулирования

Основные потери теплоты определяют с округлением до 10 Вт путем суммирования потерь тепла через отдельные ограждения для каждого отапливаемого помещения по формуле:

Q =  , Вт (2.2)

Где:F - расчетная площадь ограждения, м2;- сопротивление теплопередаче ограждения, (м2оС)/Вт;В- расчетная температура внутреннего воздуха,0С;н- расчетная температура наружного воздуха,0С, для холодного периода года (в соответствии с п.5.14 [2] по параметрам воздуха Б) при расчете потерь теплоты через наружные ограждающие конструкции, принимаемая по [2, приложение Е, табл. Е.1] (приложение 4 методических указаний) или температура воздуха более холодного помещения - при расчете потерь теплоты через внутренние ограждающие конструкции;- коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограж- дающих конструкций по отношению к наружному воздуху, принимаемый по [1,табл.5.3];

- добавочные потери теплоты через ограждения , принимаемые в долях от основных потерь,

а) для наружных вертикальных и наклонных стен, дверей и окон, обращенных на север, восток, северо-восток и северо-запад 0,1; на юго-восток и запад - в размере 0,05; на юг и юго-запад 0.

б) в угловых помещениях - дополнительно по 0,05 на каждую стену, дверь и окно;

Расход теплоты на нагревание инфильтрующегося воздуха:

Qинф =0,28 · ∑G· с∙(tв-tн)·k, Вт (2.3)

Где: с - удельная теплоемкость воздуха , равная 1 Кдж/(кг оС);коэффициент учета влияния встречного теплового потока, для окон со стеклопакетами можно принять k=1,0

∑G - суммарный расход инфильтрующегося воздуха в помещение через неплотности наружных ограждений (окон, балконных дверей, внутренних и наружных дверей, ворот, стыков стеновых панелей), кг/ч, определяемыйпо формуле:

∑G=0,216 · ∑Fi ·G·∆Р0.67,кг/ч (2.4)

Где:Fi - соответственно площадь окон, балконных дверей,м2;воздухопроницаемость наружных ограждающих конструкций, кг/(м2· ч), (G=1.6кг/(м2· ч));

∆Р- разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях соотвественно окон, балконных дверей, определяется по формуле:

∆Р=(Н-h)·(н-в)·g+0,5 н ·v 2·(Cн-Cn)·K- Руп; Па (2.5)

Где:Н - высота здания, м, от уровня земли до устья вытяжной шахты;расчетная высота от уровня земли до верха окон, балконных дверей, м;

н,в - плотность, кг/м3, соответственно наружного и воздуха помещения, определяемый по формуле:

 (2.6)

t- температура воздуха tН, tВ;- ускорение свободного падения, м/с2;- скорость ветра, м/сн,CП - аэродинамические коэффициенты, соответственно для наветренной и подветренной поверхностей ограждения здания, принимаемые по СНиП 2.01.07 (Cн = 0,8 и Cп= -0,6);

К- коэффициент учета изменения скоростного давления ветра взависимости от высоты здания , принимаемой по СНиП 2.01.07;

Руп- условно-постоянное давление воздуха в помещении, Па; для жилых и общественных зданий с естественной вентиляцией РУП можно принять рав- ным потере давления в вытяжной системе и рассчитывать по формуле:

 (2.7)

Где: hВ- расстояние по вертикали от центра вытяжного отверстия (0,2-0,5 м от потолка помещения) до устья вытяжной шахты, м;

- плотность наружного воздуха для температуры воздуха +5оС, кг/м3;

- то же, что в формуле (2.5)

Расход теплоты на нагрев поступающего воздуха в жилые помещения в результате действия естественной вытяжной вентиляции (огранизованный приток):

Qвент=0,28·Ln ··c(tв-tн)·k, Вт (2.8)

Где:Ln - расход удаляемого воздуха, не компенсируемый подогретым приточным воздухом, м3/ч, принимается 3 м3/ч на 1м2 площади жилых помещений;

- то же, что в формуле (2.5), кг /м3

С,tв,tн,k- то же, что в формуле (2.3) ,кг /м3

За расчетный расход теплоты на нагревание воздуха, поступающего в жилые помещения, принимается большая из двух величин Qинф и Qвент .

Общие потери теплоты отапливаемыми помещениями жилых зданий следует уменьшать на величину бытовых тепловыделений, определяемых из расчета 9 Вт на 1м2 площади пола отапливаемого помещения (Fп):

QБ=9· Fn, Вт (2.9)

кг/м3 кг/м3

кг/м3 кг/м3

Условно-постоянное давление воздуха в помещении по формуле:

этаж

этаж

этаж

этаж

Разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях окон и количество инфильтрующегося воздуха через окна:

этаж

Па

Па

этаж

Па

Па

этаж

Па

Па

этаж

Па

Па

Расход воздуха, инфильтрующегося в помещения:

этаж

этаж

этаж

этаж

Необходимые воздухообмены кухни Lк=90 м3/ч, санузла Lсу=25 м3/ч, ванной Lв=25 м3/ч.

Воздухообмен по величине жилой площади квартиры:жк=3·Fжк=3·(16+10,8)=80,4м3/ч

Суммарное количество воздуха, уходящего и кухни Lк , ванной Lв , санузла Lсу , должно быть не менее необходимого воздухообмена жилых комнат квартиры:

Lк + Lв + Lсу > Lжк

90+25+25=140 м3/ч >80,4м3/ч

Принимаем воздухообмен квартиры равным 140 м3/ч, расход предварительно не подогреваемого приточного инфильтрующегося воздуха через окна принимаем равным пропорционально площадям помещений: 101-401- 83,6м3/ч, 103-403 -56,4 м3/ч. Для обеспечения необходимого воздухообмена требуется установка в жилые помещения 101-401, 102-402, 103-403, 105-405 приточных стеновых клапанов (подбор клапанов не приводится) с расходом приточного воздуха через них: G101=83,6-9,66=73,94кг/ч, G201=83,6-8,98=74,62кг/ч, G301=83,6-8,26=75,34кг/ч, G401=83,6-7,51=76,09кг/ч, G103=56,4-9,51=56,4кг/ч, G203=56,4-8,85=47,55кг/ч, G303=56,4-8,17=48,23кг/ч, G403=56,4-7,46=48,94кг/ч.

Расход теплоты на нагревание инфильтрующегося (неорганизованный при- ток через неплотности и щели в окнах) воздуха определяем:

Вт

Вт

Вт

Вт

Вт

Вт

Вт

Вт

Расход теплоты на нагрев поступающего воздуха в жилые помещения в результате действия ествественной вытяжной вентиляции (огранизованный приток) с учетом принятого воздухообмена квартиры:

Вт

Вт

Бытовые тепловыделения:

Вт

Вт

Вт

3. Конструирование системы водяного отопления. Проектирование теплового пункта

Система отопления здания - комплекс оборудования, представляющий собой взаимосвязанные: а) элементы подключения к источнику теплоты; б) сеть распределительных теплопроводов в здании; в) нагревательные приборы; г) вспомогательные механизмы и устройства (автоматика, арматура и т.п.).

В курсовой работе предусмотрена однотрубная система водяного отопления с искусственной циркуляцией с нижней разводкой магистралей.

Задачей конструирования системы водяного отопления является правильное размещение отопительных приборов, стояков, магистралей и других элементов системы, назначение уклонов труб, выбор способа удаления воздуха из системы, запорно-регулирующей арматуры, места расположения теплового пункта в подвале здания.

В системах с нижней разводкой подающие и обратные магистрали проложены в подвале. Магистрали проложены с уклоном 0,003.

Отопительные стояки расположены у наружных стен. В угловых помещениях они расположены в углах, образованных наружными стенами, чтобы предохранить углы от сырости и промерзания.