Министерство образования и науки РФ

Казанский государственный архитектурно-строительный университет

Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции

РГР №1

Отопление и вентиляция жилого дома

Казань 2013

Содержание:

1. Отопление…………………………………………………………………………3

1. 1.1. Теплотехнический расчет наружных ограждений………………………...3

1.2. Определение теплопотерь через ограждающие конструкции здания……6

2. 1.3. Выбор и расчет отопительных приборов…………………………………..9

3. 1.4. Подбор оборудования……………………………………………………...11

2. Вентиляция………………………………………………………………………12

2.1 Определение воздухообменов…………………………………………….12

2.2 Аэродинамический расчет………………………………………………...13

Графическая часть…………………………………………………………15

3. Список используемой литературы……………………………………………..16

1.Отопление

1.1 Теплотехнический расчет наружных ограждений

1. Исходные данные:

1. Астрахань

2. Ориентация фасада здания: юг

3. Температура воздуха холодной пятидневки: t_ext=-23^oС

4. Продолжительность: z=167сут.

5.Средняя температура суток: t_ht=-1,1^oС

- Кухня - 18С

- Ванная - 25С

- Комната 1 - 20С

- Комната 2 - 20С

2. Определяем требуемое сопротивление теплопередачи наружной стены исходя из санитарно-гигиенических условий:

, м²С ∕ Вт.

n – коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности стены по отношению к наружному воздуху (прил. 7[6]);

- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности стены Вт∕(м²С), (прил. 5[6]);

- нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности стены (прил. 4[6]);

t_н - средняя температура наружного воздуха (прил. 15[6]);

t_в– температура внутреннего воздуха, ^оС (прил. 1[6])

Z_оп - продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха

t_оп- средняя тем-ра воздуха периода со средней сут. температурой воздуха

t_в=20 С; t_н=-23С;

α_в=8,7 Вт/(м²*С)

n=1; t_н=4,0С

м²*С/Вт

Определяем величину градусо-суток отопительного периода ГСОП

t_в=20 С; t_оп=-1,2С; z_оп=167сут.

С сут

Затем определяем требуемое сопротивление теплопередачи, исходя из условий энергосбережения, по прил. 2[6], в зависимости от величины градусо-суток отопительного периода ГСОП( D_d)

Х=0,00035*3540,4+1,4=2,6=

Общее сопротивление теплопередаче находится по формуле:

(1)

где R_ви R_н – соответственно сопротивление теплообмену на внутренней и наружной поверхности.

Выражаем термическое сопротивление утеплителя:

Ограждающая конструкция стены:

Слой 1 - внутренняя штукатурка. Цементно-шлаковый раствор. Толщина слоя δ₁ = 0,01 м. Теплопроводность λ₁= 0,81 Вт / м^оС.

Слой 2 – кирпич силикатный. Толщина слоя δ₂ = 0,12 м. Теплопроводность λ₂ = 0,87 Вт / м^оС.

Слой 3 – утеплитель теплоизоляционное изделие из пенопласт. Толщина δ₃, вычисляемая далее. Теплопроводность λ₃ = 0,05 Вт / м^оС.

Слой 4 – кирпич глиняный обыкновенный. Толщина слоя δ₄ = 0,25 м. Теплопроводность λ₄ = 0,76 Вт / м^оС.

Слой 5 – наружная штукатурка. Цементно-песчанный раствор. Толщина слоя δ₅ = 0,01 м. Теплопроводность λ₅ = 0,93 Вт / м^оС.

- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности стены в зимних условиях, Вт / (м²С) (Прил. 6[6])

Принимаем утеплитель «Пенополистерол» толщиной 10 см.

Находим фактическое термическое сопротивление, аналогично уравнению (1), подставляя найденные значения δ_3, λ₃ :

м²*^оС/Вт

Определяем коэффициент теплопередачи:

1.2 Определение теплопотерь через наружные ограждающие конструкции здания

1. Потери теплоты через наружные ограждения равны:

где К – коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции, Вт/м²С; для наружных стен К = 0,3 Вт/м²С.

F – расчетная площадь ограждающей конструкции, м², вычисляемая с соблюдением определенных правил обмера, приведенных на плане рис.3 прил.3[6].

- сумма добавочных потерь теплоты в долях от основных потерь.

β₁ – добавка на ориентацию стен, дверей и световых проемов по сторонам света. Величины добавок принимаются в соответствии с ориентацией ограждающих конструкций.

β₂ - добавка на поступление холодного воздуха через наружные двери.

n – коэффициент, учитывающий зависимость положения ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху.

t_в – температура воздуха внутри помещения

t_н – температура воздуха снаружи.

2. Теплозатраты на нагрев инфильтрующегося воздуха определяем по формуле:

где - расход воздуха, удаляемого естественным вытяжной вентиляцией, принимаемый равным 3 м³/ч на 1 м² площади жилых помещений и кухни;

ρ – плотность воздуха, кг/м³, рассчитываемая по формуле:

с – теплоемкость воздуха, принимаемая равной 1005 Дж/(кг∙^оС).

Подсчитаем, если t_н = -28^оС.

,

3. При определениитепловой мощности системы отопления учитывают бытовые тепловыделения, которые определяются по формуле:

где - норма теплопоступлений 10-17 Вт на 1м² площади пола.

F_пл – площадь пола помещения, м².

Примем =10 Вт/м²

4. Тепловая мощность системы отопления каждого помещения Q_полн определяется по потерям теплоты через наружные ограждения, теплозатратам на нагревание инфильтрующегося воздуха за вычетом бытовых тепловыделений и рассчитывается по формуле:

Q_полн= Q_пот + Q_инф - Q_быт, Вт

Сумма всех потерь: 2178,92 Вт.

Результаты расчета заносим в таблицу 1.

Таблица расчета теплопотерь в помещении

№ помещения	Наименование и t	Ограждение	Ориентация	Размеры АхВ, м	Площадь F , м2	Коэф. Теплопередачи К, Вт/м2 С	Разность температур	Коэффициент n	Добавка на ориентацию β1	На откр. Наружных дверей β2	1+∑ β	Теплопотери ограждения Qогр	Потери теплоты помещений Qпот	Теплопотери на нагрев инфильтрующего воздуха Qинф	Бытовые тепловыделения Qбыт	Полные теплопотери Qполн
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
1	КУХНЯ +18	ОК НС ВС ВС	СЗ СЗ СЗ СВ	1*1,5 3*2,8 1,5*2,8 2,7*2,8	1,5 7 4,2 7,6	0,3 0,3 0,25 0,25	41 41 43 43	1 1 1 1	0.1 0.1 0.1 0.1	- - - -	1.1 1.1 1.1 1.1	20.3 94.7 -8.09 -14.63	92.29	588.7	121.5	559.5
2	ВАННАЯ +25	ВС ВС	СЗ СЗ	1.5*2.8 2.7*2.8	4.2 7.6	0.25 0.25	43 43	1 1	0.1 0.1	- -	1.1 1.1	8.09 14.63	22.72	28.72	40.5	10.94
3	ЖИЛАЯ 1 +20	ОК НС	СЗ СЗ	1*1.5 3*2.8	1.5 7	0.3 0.3	43 43	1 1	0.1 0.1	- -	1.1 1.1	21.29 99.33	120.62	823.3	162	671.92
4	ЖИЛАЯ 2 +20	ОК НС	СЗ СЗ	1*1.5 3.6*2.8	1.5 8.6	0.3 0.3	43 43	1 1	0.1 0.1	- -	1.1 1.1	21.29 122	143.3	987.9	194.4	936.56

Всего: 2178.92

Для теплотехнической оценки конструктивно-планировочного решения здания определяют удельные показатели расхода тепла по формулам:

Q_полн=2178,92 Вт - для 1 квартиры

Q_полн=2178,92*4=8715,58 Вт – для 1 этажа

Q_полн=8715,58 *2=17431,36 Вт – для всего дома

V_н=a*b*h=10,8*19,2*9,26=1920,1м³

Q_полн одной квартиры равно 2178,92 Вт. На одном этаже 4 квартиры. Из этого следует, что Q_полн всего этажа 8715,68 Вт. В действительности Q_полн этажа будет чуть меньше, т.к. изначально рассчитанная квартира расположена с СЗ стороны, а остальные квартиры будут иметь меньше теплопотерь. Q_полн всего дома 17431,36Вт. В реальности цифра будет больше, т.к. мы рассчитывали средний этаж без учета потолка.