ФГОУ ВПО

«Петербургский Государственный Университет Путей Сообщения»

Кафедра «Теплотехника и теплосиловые установки»

«Проектирование системы отопления в здании казармы станционной военизированной охраны»

по дисциплине «Инженерные сети и оборудование»

Выполнил:

ст. гр. ВиВ-908

Бобровник А. Б.

Принял:

Галов В. В.

Санкт-Петербург

2012

Содержание

1. Исходные данные для проектирования

2. Теплотехническая часть

   1. Наружная стена (НС)

   2. Наружные и входные двери (НДВ)

   3. Чердачное перекрытие- потолок (ПТ)

   4. Перекрытие над неотапливаемым подвалом (ПЛ)

   5. Окна и балконные двери (ОК)

   6. Определение потерь теплоты помещениями

   7. Определение удельной отопительной характеристики здания

3. Отопление

   1. Проектирование системы отопления

   2. Гидравлический расчет системы отопления

   3. Определение поверхности нагревательных приборов

   4. Подбор элеватора

   5. Определение годовых расходов теплоты на отопление

4. Список литературы

1. Исходные данные для проектирования

1. Дом отдыха поездных бригад на узловой станции

2. Номер варианта 0-54

3. г. Белгород

4. t_ext = - 23⁰C

5. t_ht = - 1,9⁰C

6. Z_ht = 191сут.

7. Зона климатической влажности - С - сухая.

8. Режим эксплуатации помещения нормальный (φ=50-60%).

9. Условие эксплуатации ограждений - А.

10. Внутренний климат – жилое здание.

11. t_int= + 18⁰C (т.к. t_ext =-23⁰C > - 31⁰C )

12. Для здания с подвалом принимается система с нижней разводкой.

13. Схема движения теплоносителя попутная.

14. Система стояков однотрубная.

2.Теплотехническая часть

Теплотехнический расчет наружных ограждений

К наружным ограждениям, через которые отапливаемое помещение теряет теплоту, относятся стены, окна и балконные двери, наружные входные двери, перекрытия над неотапливаемым подвалом (подпольем), чердачные и бесчердачные перекрытия, полы на грунте.

Теплотехнический расчет заключается в определении толщины слоя ограждения или утеплителя, при которой термическое сопротивление теплопередаче ограждения будет не менее требуемых значений.

2.1. Наружная стена (нс)

Определяем требуемое термическое сопротивление теплопередаче ограждения, м² ºС/Вт, отвечающее санитарно-гигиеническим и комфортным условиям, по формуле

R₀^тр = (t_int – t_ext)*n/( α_int * Δt_n )=(18-(-23))*1/(8,7*4)=1,178 м² ºС/Вт

где t_int – расчетная температура внутреннего воздуха;

t_ext – расчетная зимняя температура наружного воздуха, ºС, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0.92;

n – коэффициент, учитывающий положение ограждения по отношению к наружному воздуху;

Δt_n – нормативный температурный перепад, ºС, между температурой внутреннего воздуха t_int и температурой внутренней поверхности τ_int ограждения;

α_int – коэффициент теплообмена у внутренней поверхности ограждения, Вт/(м²·ºС), принимаемый для гладких поверхностей равным 8,7 .

По таблице определяется приведенное сопротивление теплопередаче из условий энергосбережения R req в зависимости от значения градусосуток отопительного периода Dd , ºС·сут

R_reg = f(ГСОП) = f(Dd)

Dd =(t_int – t_ht)·Z_ht =(18-(-1,9)*191) = 3801 ºС·сут,

где t_ht., Z_ht – соответственно средняя температура, ºС, и продолжительность, сутки, отопительного периода со среднесуточной температурой воздуха не более 8 ºС ;

Dd = 2000 ºС·сут R _req = 2,1 м²·ºС/Вт

Dd =4000 ºС·сут R _req= 2,8 м²·ºС/Вт

R _req=2,1+ (3801-2000)/(4000-2000) * (2,81-2,1) = 2,73 м²·ºС/Вт

R _req > R₀^тр (2,73>1,178) – условие выполняется.

В качестве расчетной величины принимается термическое сопротивление, исходя из условий энергосбережения R _req= 2,73 м²·ºС/Вт

Задаемся конструкцией наружной стены.(бескаркасная)

1 слой – штукатурка на песчано-цементном растворе :

λ₁= 0,7 Вт/(м·ºС) δ₁=0,015 м ρ = 1600 кг/м³

2 слой – сплошная кладка из керамического пустотного кирпича

λ₂= 0,58 Вт/(м·ºС) δ₂=0,38 м ρ = 1600 кг/м³

3 слой – утепляющий слой жесткие минераловатные маты:

λ₃=0,061 Вт/(м·ºС) δ₃=? м ρ = 100 кг/м³

4 слой – штукатурка цементно-песчаная

λ_Б=0,76 Вт/(м·ºС) δ₄=0,02 м ρ = 1800 кг/м³

Толщина теплоизолирующего слоя ограждения δх, м, определяется из условия соблюдения требования: R₀^ф _нс≥ R_reg

R₀^ф_нс - фактическое сопротивление наружной стены теплопередаче, м²·ºС/Вт.

R₀^ф _нс= R_int + R₁ + R₂ + R₃ + R₄ + R_ext =

1/ α_int + δ₁/ λ₁ + δ₂/ λ₂+ δ₃/ λ₃+ δ₄/ λ₄ +1/ α_ext

где Ri – сопротивления теплопередаче отдельных слоев ограждения, м2·ºС/Вт;

δi – конструктивные толщины отдельных слоев ограждения, м;

λi– теплопроводности (коэффициенты теплопроводности) материалов слоев, Вт/(м·ºС), принимаемые в зависимости от условий эксплуатации ограждения (Б);

R₀^ф _нс= R_reg = 1/8,7 + 0,015/0,7 + 0,38/0,58 + R₃ + 0,02/0,76 + 1/23 = 0,86 + R_3, м²·ºС/Вт

0,86 + R₃ ˃ 2,73 м²·ºС/Вт

R₃= 2,73-0,86 =1,87 м²·ºС/Вт

δ₃= R₃ * λ₃ =1,87 * 0,061=0,114 м

Исходя из конструктивных требований (шаг 100 мм) принимаем δ₃= 0,15 м

Определяется фактическое сопротивление теплопередаче ограждения R₀^ф (с учетом принятой толщины расчетного слоя) и соответствующий коэффициент теплопередачи К, Вт/(м2·ºС)

R₀^ф=0,86 + R₃ = 0,86 + δ3/λ3 = 0,86 + 0,15/0,061 = 3,32 (м2·ºС)/Вт

К_нс=1/ R₀^ф – коэффициент теплопередачи наружной стены, Вт/(м²·ºС)

К_нс= 0,3 Вт/(м²·ºС)

R₀^ф =3,32 ˃ R_reg = 2,73

δ_НС= δ₁ + δ₂ + δ₃ + δ₄ = 0,015 + 0,38 + 0,2 + 0,02 = 0,615 м – толщина стены