Введение.

Основные исходные данные для выполнения курсовой работы принимаются по приложению А [8]. Согласно приложению Б [8] выписываем климатические данные, необходимые для расчетов:

Наименование города………………….…………Псков

Температура воздуха, ºС…………………………….-26

Скорость ветра, м/с…………………………………..5

(период года холодный)

Глубина промерзания грунта, м……………………1,1

Внесенные в бланк задания конструкции приняты в соответствии с приложением А[1]. Недоговариваемые конструктивные решения принимаем самостоятельно.

Мной запроектирована однотрубная попутная с нижней разводкой система отопления жилого 6-ти этажного 30-ти квартирного здания и естественная вытяжная канальная вентиляция.

Питание системы отопления – котельная с располагаемым давлением 11000Па. Используем чугунные радиаторы марки МС-90-140 с краном двойной регулировки. В качестве материала воздуховодов используем кирпич и шлакогипс.

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций.

1.Конструкция стены – облегченная стена Герарда.

2. а) Исходя из санитарно-гигиенических условий

R ^о_тр - требуемое сопротивление теплопередачи стены, перекрытия, покрытия, окна.

n=1 (для стены), 0,9 (для покрытия) 0,75 (для перекрытия над подвалом) –поправочный коэффициент уменьшения расчетной разности температур для ограждения из таблицы 3*[1];

_в=8,7 Вт/м²·ºС – коэффициент тепловосприятия внутренней поверхности ограждающей конструкции (стен, полов, потолка) из таблицы 4*[4];

t_н= -26 C – расчетная наружная температура воздуха из [1];

t_в= +20C – температура внутри помещения из [3];

 t_н=4,0 (для стены) 3,0 (для покрытия) 2,0 (для перекрытия над подвалом) – нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции ,ºС из таблицы 2*[4].

R⁰_тр =0,9*(20-(-26))/(3*8,7)=1,586 м²·С/Вт (для покрытия);

R⁰_тр =0,75*(20-(-26))/(2*8,7)=1,983 м²·С/Вт (для перекрытия над подвалом);

2.б) Исходя из энергосбережения.

tот.пер.= -1,6ºС –средняя температура отопительного периода

zот.пер.=212 – число суток отопительного периода

Из таблицы 1б*[4] путем интерполяции находим

R⁰_тр=3,0 м²·С/Вт (для стены);

R⁰_тр=0,493 м²·С/Вт (для окна);

R⁰_тр=4,49 м²·С/Вт (для покрытия);

R⁰_тр=3,961 м²·С/Вт (для перекрытия над подвалом);

3. Приведенное сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции.

Приведенное сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции следует принимать не менее большего из 2-ух найденных требуемых:

для стены Rо =3,0 м²·С/Вт;

для окна Rо=0,493 м²·С/Вт;

для перекрытия над подвалом Rо=3,961 м²·С/Вт;

для покрытия Rо=4,49 м²·С/Вт;

4.Стена.

αn=23 – коэффициент теплопередачи наружных поверхностей ограждающих конструкций из табл. 6*[4];

δ – толщина отдельного слоя ограждения ,м (кл – кирпичная кладка, шт – штукатурка, ут – утеплитель) в зависимости от стандартных размеров (модулей)

λ – теплопроводность каждого конструктивного слоя по прил.3[4] в зависимости от режима помещения табл.1[4] (А – режим);

С учетом формулы 4 [4] определяем необходимую толщину утеплителя для стены:

В качестве утеплителя принимаем пеноплекс =0.032

Тогда толщина утеплителя равна Х=λут·Rут=0,032·2,329=0,075м ,округляем до 0,1 м

Проверочный расчет:

Условие выполняется, следовательно толщина стены 390+100=500 мм.

5.Перекрытие над подвалом.

ж/б – железобетонная плита; р – известково-песчаный раствор; п – паркет(дубовый)

αn=12

В качестве утеплителя принимаем пеноплекс =0,032 .

Тогда толщина утеплителя равна Х=λут·Rут=0,032·3,557=0,114 м; округляем до 120мм.

Проверочный расчет:

6.Покрытие.

αn=12

Слои рубероида при определении сопротивления теплопередаче не учитывают ввиду очень малой величины.

В качестве утеплителя принимаем пеноплекс =0,032 (ГОСТ 9573-82).

Тогда толщина утеплителя равна Х=λут·Rут=0,032·4,134=0,132м , берем 0,14м

Проверочный расчет:

7. Заполнение оконного проема.

R₀^тр =0,493 м²·С/Вт

Исходя из условия R>R₀^тр по приложению 6*[4] принимаем двухкамерный стеклопакет из обычного стекла с межстекольным расстоянием 6 мм Rо=0,51 м²·С/Вт.

Принимаем следующие размеры окон: 1320х1460 мм для квартир

1460х850 мм для лестничной клетки.

8.Внутренняя стена.

Внутренняя несущая стена - кирпичная, толщиной 380 мм.

Внутренняя стена - кирпичная, толщиной 120 мм.

Определение теплопотерь отапливаемых помещений

где:

n-поправочный коэффициент уменьшения расчетной разности температур для ограждений из табл.3*[4]

F – площадь поверхности ограждения, м²

tв – температура воздуха внутри помещения, ºC

tн – температура наружного воздуха и принимаемая равной температуре наиболее холодной пятидневки, составляющая для Пскова –26ºС

К=1/R0 – коэф. теплопередачи;

R0 – полученное при расчете сопротивление теплопередаче ограждения, м²·С/Вт

Добавочные потери тепла β учитывают особые условия ориентации и конфигурации здания по [2].

Расчетные таблицы в приложении А.

Общие теплопотери по зданию составили 53565,5 Вт

Гидравлический расчет системы отопления

Задача гидравлического расчета трубопроводов сводится к определению экономичных сечений участков трубопроводов, обеспечивающих при определенном заданном перепаде давления подачу необходимого теплоносителя по всем нагревательным приборам.

Расчет выполняем по удельным линейным потерям давления.

О сновное циркуляционное кольцо через стояк Ст1 и прибора на шестом этаже. Расчетное циркуляционное давление в системах с искусственной циркуляцией равно сумме давления, создаваемого насосом и естественного.

Рн=11000 Па - давление, создаваемое циркуляционным насосом для обеспечения необходимого расхода воды в системе;

Ре-естественное циркуляционное давление:

Ре.тр.(давление в трубопроводе) для системы с нижней разводкой в расчетах его не учитываем.

Ре.пр -естественное циркуляционное давление ,возникающее в расчетном кольце системы вследствие охлаждения воды в отопительных приборах.

, где

= 0,64 –среднее приращение плотности (объемной массы) при понижении температуры воды

h – вертикальное расстояние между условными центрами: охлаждения в стояке для прибора и нагревания(середина высоты теплообменника или котла, точка смешения воды в тепловом пункте); это расстояние может измеряться от уровня магистрали, прокладываемой в подвальном помещении;

-- расчетная разность температуры воды в системе;

g =9,81м/с–скорость свободного падения.

При подборе диаметра труб исходят из принятого расхода воды и среднего ориентировочного значения удельной линейной потери давления:

, где

=0,65-для системы с насосной искусственной циркуляцией – коэффициент, учитывающий долю потерь давления на трении;

=93,1-общая длина последовательных участков, составляющих циркуляционное кольцо;

Па/м .

Расход теплоносителя на участке:

,где

с = 4,187 кДж /(кг*С) – удельная массовая теплоемкость воды;

Qуч – расход тепла на участке;

t = t_г-t_о - разность температуры воды в начале и в конце участка трубопровода, ºC;

=1,04-коэффициент учета дополнительного теплового потока устанавливаемых отопительных приборов за счет округления сверх расчетной величины (для чугунных радиаторов, в зависимости от марки), /табл. 5.1, [9]/;

=1,02- коэффициент учета дополнительных потерь теплоты отопительных приборов у наружных ограждений (для чугунных радиаторов), /табл. 5.2, [9]/;

Скорость движения воды по трубам V и потери давления на трение на 1 м и R находим методом интерполяции по известным значениям Rср. и Gуч. /приложение В,[9]/

Rl-потери давления по длине.

Все расчеты сведены в табл.1

-сумма коэффициентов местных сопротивлений:

1 участок 10:

• отвод 90  = 1

• тройник на проход  = 1

2 участок 10:

• тройник на проход  = 1

3 участок 10:

• тройник на проход  = 1

4 участок 10:

• тройник на проход  = 1

5 участок 10:

• тройник на проход  = 1

6 участок 10:

• тройник на проход  = 1

• отвод 2 шт.  = 2

• вентиль прямоточный  = 3

• тройник на противоток  = 3

7 участок 15:

• тройник на противотоке  = 3

8 участок 20:

• тройник на противотоке  = 3

9 участок 25:

• тройник на противотоке  = 3

• вентиль прямоточный  = 3

10 участок 32:

• тройник на противотоке  = 3

• вентиль прямоточный  = 3

11 участок 32:

• тройник на противотоке  = 3

• вентиль прямоточный  = 3

12 участок 25:

• тройник на противотоке  = 3

• вентиль прямоточный  = 3

13 участок 20:

• тройник на противотоке.  = 3

14 участок 15:

• тройник на противотоке  = 3

15 участок 10:

• тройник на противотоке  = 3

• тройник на проход  = 1

• отвод 2 шт.  = 2

• вентиль прямоточный  = 3

16 участок 10:

• тройник на проход  = 1

17 участок 10:

• тройник на проход  = 1

18 участок 10:

• тройник на проход  = 1

19 участок 10:

• тройник на проход  = 1

20 участок 10:

• тройник на проход 2 шт.  = 2

• отвод  = 1

• радиатор чугунный  = 2

• кран трехходовой  = 3

Z =  *V²/2 – потери давления на преодоление местного сопротивления.

V²/2 =Рд – динамическое давление воды на участке. По значению скорости на участке находим динамическое давление. /приложение Е,[9]/

(R*l+z) – общее сопротивление, возникающее при движении воды в трубопроводе.

При тупиковом движении теплоносителя невязка потерь давления в циркуляционном кольце не должна превышать 15%.

(R*l+z) = 10641 Па

0,9Рр = 10934,1 Па

Невязка: (10934,1 -10641)/10934,1 = 2,7%

На всех участках приняты трубы – обыкновенные.

Табл.1 Гидравлический расчет

№ уч-ка	Qуч-ка, Вт	G, кг/ч	lуч-ка, м	d, мм	Vуч-ка, м/с	R, Па/м	R*l,Па		z, Па	(R*l+z)
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1	780	28,5	3,7	10	0,061	6,2	11,8	2	3,6	15,4
2	1451	52,9	3,3	10	0,112	26,8	88,4	1	6,1	94,5
3	2122	77,4	3,3	10	0,160	53,2	175,6	1	12,5	188,1
4	2793	101,9	3,3	10	0,218	91,9	303,3	1	23,3	326,6
5	3464	126,4	3,3	10	0,269	136,2	449,5	1	35,4	484,9
6	4198	153,2	10,0	15	0,208	61,7	617	9	199,4	816,4
7	8446	308,1	3,5	20	0,233	52,0	182	3	79,6	261,6
8	10834	395,3	2,0	20	0,297	82,0	164	3	129,6	293,6
9	25716	901,7	5,0	25	0,418	113,4	567	6	512,2	1079,2
10	53565	1954,2	7,5	32	0,526	124,0	930	6	830,2	1760,2
11	53565	1954,2	7,5	32	0,526	124,0	930	6	830,2	1760,2
12	25716	901,7	5,0	25	0,418	113,4	567	6	512,2	1079,2
13	10864	395,3	2,0	20	0,297	82,0	164	3	129,6	293,6
14	8446	308,1	3,5	20	0,233	52,0	182	3	79,6	261,6
15	4198	153,2	10,5	15	0,208	61,7	617	9	199,4	816,4
16	3464	126,4	3,3	10	0,269	136,2	449,5	1	35,4	484,9
17	2793	101,9	3,3	10	0,218	91,9	303,3	1	23,3	326,6
18	2122	77,4	3,3	10	0,160	53,2	175,6	1	12,5	188,1
19	1451	52,9	3,3	10	0,112	26,8	88,4	1	6,13	94,5
20	780	28,5	3,7	10	0,061	6,2	11,8	8	3,6	15,4
			93,1				6977,2		3663,8	10641