Расчет тепловых потерь помещений здания.
В отапливаемых зданиях при наличии разности температур между внутренним и наружным воздухом постоянно происходит потери тепла через ограждающие конструкции: наружные стены, покрытия, полы и проемы (окна, двери). Системы отопления должны восполнять эти потери, поддерживая в помещениях внутреннюю температуру, требующуюся по санитарным нормам.
В данном курсовом проекте производится расчет теплового баланса для каждого отапливаемого помещения здания и лестничной клетки последовательно через отдельные ограждения.
Расчет теплопотерь через ограждающие конструкция.
Температура в помещениях различного назначения принимается согласно: табл.1, ГОСТ 30494-96 “Здания жилые и общественные”. В угловых помещениях квартир расчетную температуру следует принимать на 2 оС выше.
Наименование ограждений, обозначается следующим образом:
НС - наружная стена;
ДО – двойное остекление;
ПЛ – пол;
ПТ – потолок;
ДН – дверь наружная;
Размеры ограждающих конструкций: наружных стен, пола и потолка, определяются в соответствии с п.5.4. СП 23-101-2003
Основные теплопотери вычисляются по формуле:
(9)
где k=1/R коэффициент теплопередачи ограждающие конструкции Вт/м2.
F- площадь ограждающей конструкции м2.
tв – температура внутри помещения оС.
tн - наружная температура воздуха оС.
n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху.
Общие потери через ограждения Qогр, Вт, определяют по формуле:
(10)
где - дополнительные теплопотери.
Для ограждающих конструкций, ориентированных на север, северо-восток и восток (помещения 101, 102, 103, 104, 125, 126, 133; помещения типовых этажей 202, 203, 204, 230, 237, 238, 245 и т.п.) =0.1 .
Для ограждающих конструкций, ориентированных на запад и юго-восток (помещения 104, 110, 123, 124; помещения типовых этажей 219, 220, 224, 225 и т.п.) =0.05
Для ограждающих конструкций, ориентированных на юг и юго-запад (помещения 105, 106, 107, 108, 109; помещения типовых этажей 206, 208, 215, 216 и т.п.) β=0.
При наличии в помещении двух стен или более (помещения 101, 104, 109, 125, 126; типовых этажей 202, 204, 206, 216, 219, 225, 230, 245) β=0.05
Расчет общих теплопотерь для 3-8 этаж аналогичен расчету 2 этажа.
Расчеты теплопотерь представлены в приложении 1.
Общие теплопотери здания через ограждающие конструкции ΣQ составили 85730 Вт.
Расчет тепловой нагрузки.
Теплопотери на инфильтрацию воздуха Qинф, Вт, определяют по формуле:
(11)
Бытовые тепловыделения помещения Qбыт, Вт, определяются по формуле:
(12)
Полные теплопотери помещения Qпол, Вт, вычисляются по формуле:
(13)
Расчет полных теплопотерь для 3-8 этажей аналогичен расчету 2 этажа.
Расчет тепловой нагрузки помещений представлен в приложении 2.
Тепловая мощность системы отопления должна составлять 195730 Вт.
Гидравлический расчет системы отопления
Задача гидравлического расчета состоит в обоснованном выборе диаметров труб с учетом принятых перепадов давлений и расходов теплоносителя. При этом должна быть гарантирована подача теплоносителя во все части системы отопления для обеспечения расчетных тепловых нагрузок отопительных приборов.
В данном проекте выбрана система с центральным отоплением. Циркуляция воды в системе отопления принудительная. Теловой пункт расположен в цокольном этаже. Выбрана вертикальная двухтрубная система отопления с нижней разводкой, попутным движением воды. Подающий и обратный трубопроводы прокладываются в цоколе.
На аксонометрической схеме наносят тепловые нагрузки отопительных приборов и стояков. Выбирают главное циркуляционное кольцо через верхний прибор стояка 19 (приложение 4).
Расчет участка.
Расход теплоносителя G,кг/ч на расчетном участке или в стояке системы отопления определяется по формуле:
(14)
где Q - тепловая нагрузка участка, Вт;
с - удельная массовая теплоемкость воды, равная 4.187 кДж/(кг оС);
tг и t0 - температуры падающей и обратной воды .
По расходу воды на участке определяем диаметры трубопроводов d,м, скорость течения воды в трубопроводах ,м/с и удельное сопротивление на трение Rтр, Па/м по [2].
Потери давления на трение R, Па/м, получают по формуле:
(15)
где Rтр - удельное сопротивление на трение
-
длину
участка, м.
Сумма
коэффициентов местных сопротивлений
определяется в зависимости от диаметра
трубопровода по таблице [1]
Потери давления на местные сопротивления Z, Па, определяют по таблице [1].
Полные
потери давления
,
на каждом участке определяются по
формуле:
(12)
Гидравлический расчет представлен в приложении 3.
Требуемый напор циркуляционного кольца рассчитывается по формуле:
(13)
где ΔP – потери давления в основном циркуляционном кольце.
Pе – естественное давление.
(14)
где h – вертикальное расстояние от середины котла до центра отопительного прибора.
ρо и ρг – плотность охлажденной и горячей воды. ρо=978 кг/м3; ρг=962 кг/м3.
g – ускорение свободного падения. g=9.8 м/с2.
Расчет:
Тогда:
