МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Северный (арктический) федеральный университет

Кафедра промышленной теплоэнергетики

(наименование кафедры)

Безбородова Валерия Николаевна

(фамилия имя отчество студента)

Институт

ЭиТ

курс

IV

группа

681

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине

Энергетические системы обеспечения жизнедеятельности

На тему:

Отопление и вентиляция гражданского здания

(наименование темы)

Работа допущена к защите

(подпись руководителя) (дата)

Признать, что работа

выполнена и защищена с оценкой

Руководитель

доцент

Ржаницына Л.М.

(должность)

(подпись)

(Фамилия И.О.)

(дата)

Архангельск

2011

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования Северный (арктический) федеральный университет

Кафедра промышленной теплоэнергетики

(наименование кафедры)

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

По дисциплине

Энергетические системы обеспечения жизнедеятельности

(наименование дисциплины)

студентке

ЭиТ

института

IV

курса

681

группы

Безбородовой Валерии Николаевне

(фамилия, имя, отчество студента)

ТЕМА:

Отопление и вентиляция гражданского здания

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

Объект: Пансионат

Географический пункт: г. Белгород

Материал наружных стен: Силикатный кирпич

Вид системы отопления: Водяная двухтрубная гравитационная с верхней разводкой

Источник теплоснабжения: Котельная

Ориентацию здания в отношении стран света принять самостоятельно

Срок выполнения работы с

«

»

2011 г. по

«

»

2011 г.

Руководитель

доцент

Ржаницына Л.М.

(должность)

(подпись)

(Фамилия И.О.)

Архангельск

2011

ЛИСТ ЗАМЕЧАНИЙ

ОГЛАВЛЕНИЕ

КУРСОВАЯ РАБОТА 1

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ 2

5 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ТРУБОПРОВОДОВ 1

1 ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ

Исходные данные:

Температура наиболее холодной пятидневки t_н5 = -23 ºС.

Средняя температура отопительного периода t_о.п.= -2,2 ºС.

Средняя скорость ветра за январь ω = 5,9 м/с.

Зона влажности «С».

Продолжительность отопительного периода n = 196 сут.

Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций α_в=8,7 Вт/(м²∙ºС).

Коэффициент теплоотдачи для зимних условий наружной поверхности α_н для наружных стен α_н=23 Вт/(м²∙ºС).

Расчётная температура внутреннего воздуха t_в = 20 ºС.

Относительная влажность внутреннего воздуха φ_в = 50 %

Влажностный режим нормальный.

Условия эксплуатации ограждающих конструкций Б.

1.1 Теплотехнический расчет наружных стен

Требуемое значение общего сопротивления теплопередачи:

, (1.1)

где – коэффициент, учитывающий характер омывания ограждения наружным воздухом, для наружных стен n=1;

– нормируемая температура воздуха в помещении,ºС, по таблице 1.4 1, t_в = 20;

– расчетная температура наружного воздуха, ºС, по таблице 1.3 1, t_н = -23;

-коэффициент теплоотдачи от внутреннего воздуха к внутренней поверхности ограждения, , по таблице 1.5 [1], =8,7;

- нормируемый перепад температур, ºС, по таблице 1.

Таблица 1 - Значение

Здания и помещения	Нормируемый температурный перепад для
	Наружных стен	Покрытий и чердачных перекрытий	Перекрытий над проездами, подвалами и подпольями
Жилые, лечебно-профилактические, детские учреждения, школа, интернаты	4	3	2

Исходя из таблицы 1, принимаем , тогда требуемое сопротивление теплопередачи будет:

(м²·ºС)/Вт.

Рассчитаем приведенное значение общего сопротивления теплопередачи. Исходя из условий энергосбережения, находим значения сопротивления теплопередаче R_о ограждающих конструкций в зависимости от климатических условий, учитываемых по величине градусо-суток отопительного периода (ГСОП):

, (1.2)

где - продолжительность отопительного периода, сутки, по таблице 1.3 [1] ;

- средняя температура воздуха за отопительный период, ⁰С, по таблице 1.3 [1] ;

⁰С∙сут.

Определим приведённое термическое сопротивление , (м²∙ºС)/Вт, наружных стен по таблице и получим (м²∙ºС) /Вт.

В качестве расчётного требуемого термического сопротивления принимается наибольшее из двух значений:

;

(м²∙ºС) /Вт.

Принимаем следующую конструкцию стены:

Рисунок 1.1 - Разрез стены

Внутренняя штукатурка сухая λ₁=0,20 Вт/(м²∙ºС); δ₁=0,02 м;

Внутренний и наружный слои кладки из силикатного кирпича λ₂=0,70 Вт/(м²∙ºС); δ₂=0,25 м; δ₄=0,12 м;

Между слоями кирпичной кладки утеплитель из пенополиуретана λ₃=0,03 Вт/(м²∙ºС); δ₃=Х м.

Определим толщину изоляции , м, по выражению:

, (1.3)

где - расчётное значение коэффициента теплоотдачи наружной поверхности стен, Вт/(м²∙ºС), ;

м.

Принятая толщина утеплителя 0,07 м.

Фактическое сопротивления теплопередаче R_ф будет определяться по формуле:

; (1.4)

(м²∙ºС)/Вт.

Коэффициент теплопередачи , Вт/(м²∙ ºС), определяется по формуле:

; (1.5)

Вт/м²∙ºС.

1.2 Теплотехнический расчет чердачного перекрытия

Рассчитаем требуемое значение общего сопротивления теплопередачи:

, (1.6)

где n для чердачных перекрытий 0,9;

- нормируемый перепад температур, ºС, находим по таблице 1, ºС

Требуемое сопротивление теплопередачи :

(м²∙ºС)/Вт.

Определим приведённое термическое сопротивление , (м²∙ºС)/Вт, чердачных перекрытий по таблице и получим (м²∙ºС) /Вт.

Так как приведенное значение общего сопротивления теплопередачи больше требуемого значения общего сопротивления теплопередачи, то в дальнейших расчетах будем использовать приведенное значение общего сопротивления теплопередачи.

;

(м²∙ºС) /Вт.

Принимаем следующую конструкцию перекрытия.

Рисунок 1.2 - Чердачное перекрытие

По таблице 1.1 1 подбираем материал перекрытия: сухая штукатурка λ₁=0,20 Вт/(м²∙°С); δ₁=0,02 м; железобетонная плита λ₂=2,0 Вт/(м²∙°С); δ₂=0,220 м; рубероид λ₃=0,174 Вт/(м²∙°С); δ₃=0,002 м; пенополиуретан λ₄=0,03 Вт/(м²∙°С); δ₄=Χ м, слой цементно-песчаного раствора λ₅=0,93 Вт/(м²∙°С); δ₅=0,05 м.

Рассчитаем толщину утепляющего слоя δ_у по формуле:

; (1.7)

где - расчётное значение коэффициента теплоотдачи для перекрытий здания, Вт/(м²∙ºС), ;

м.

Округляя до стандартного значения, получаем толщину утеплителя 0,105 м.

Фактическое сопротивления теплопередаче R_ф будет определяться по формуле:

; (1.8)

(м²∙ºС)/Вт.

Коэффициент теплопередачи покрытия, Вт/(м²∙К), по выражению (1.5):

Вт/(м²∙ºС).

1.3 Теплотехнический расчет окна

По формуле определим термическое сопротивление:

, (1.9)

(м²∙ºС) /Вт.

По таблице 1.4.4.[2] определяем фактическое значение термического сопротивления и подбираем окна:

(м²∙ºС) /Вт.

Выбираем двухкамерный пакет из стекла с селективным покрытием

1.4 Проверка наружных ограждений на конденсацию влаги

Проверка конструкций ограждений на отсутствие конденсации водяных паров на их внутренней поверхности состоит в определении температуры внутренней поверхности наружных ограждений и температуры точки росы.

Температура точки росы равна ºС.

Температура внутренней поверхности наружного ограждения определяется по зависимости:

, (1.10)

где - расчётная внутренняя температура помещения, ºС;

- расчётная наружная температура воздуха, ⁰С;

- термическое сопротивление тепловосприятию, (м²∙ºС) /Вт;

- общее сопротивление данного ограждения, (м²∙ºС) /Вт.

С учётом того, что

, (1.11)

где - коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности ограждения к воздуху помещения, Вт/(м²∙ºС), выражение (1.10) примет следующий вид:

. (1.12)

Для наружной стены (м²∙ºС)/Вт:

ºС.

Так как , то конденсации водяных паров на внутренней поверхности наружной стены не будет.