Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

Пояснительная записка

По курсовому проекту

«Отопление и вентиляция жилого здания»

 

Выполнил

Студент гр. ПГС – 05 - 1

Марков Я. С.

Проверил

Кузьмин С.И.

 

Ангарск 2008

Содержание

 

1 Исходные данные

2 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

3 Отопление

3.1 Определение тепловых нагрузок на систему отопления

3.2 Конструирование системы отопления

3.3 Расчет нагревательных приборов

3.4 Гидравлический расчет систем водяного отопления

3.5 Подбор оборудования теплового пункта

4 Вентиляция

4.1 Расчет воздухообменов

4.2 Конструирование систем вентиляции

Литература

 

Исходные данные

1. Проектируемое здание имеет:

- не отапливаемый подвал без окон и чердачное помещение;

- высоту этажа - 2,7 м;

- наружные двери двойные деревянные с тамбуром;

- остекление двойное в деревянных переплетах.

2. Теплоснабжение здания осуществляется от ТЭЦ.

3. Район строительства – г. Вологда

- Этажность – 4;

- Расчетная высота здания – 13,5 м

- Материал стен – Кирпич (глиняный обыкновенный (ГОСТ530-80) на цементно-песчаном растворе);

- Система отопления – двухтрубная с верхней разводкой трубопроводов;

- Тип нагревательных приборов – чугунные секционные радиаторы М-140 АО fc = 0,33 экм;

- Расчетная температура теплоносителя в системе отопления:

tr = 95 0C

Т1 = 150 0С

Т2 = 70 0С

- Располагаемое давление р = 10 м.в.ст.;

- Вариант кухонной плиты – газовая 4-х конфорочная;

Первая группа исходных данных определяет тепло-технические показатели наружных ограждающих конструкций здания. Данные приняты по варианту 7, из СНиПа и приведены в таблице 1.1.

 

Таблица 1.1

Характеристика ограждающей конструкции

Конструкция	Параметр
	R0,	λ,	S,
1. Наружная стена 2. Остекление 3. Пол 4. Перекрытие 5. Наружная дверь	— 0,42 1,2 1,3 0,35	0,52 — — — —	6,62 — — — —

 

Вторая группа исходных данных характеризует расчетные параметры наружного и внутреннего климата. Данные приведены в таблице 1.2

Характеристика наружного и внутреннего климата принята из СНиПа и приведена в таблице 1.2.

 

Таблица 1.2

Характеристика наружного и внутреннего климата

Параметр	Единицы измерения	Обозначение	Значение
1. Температура наиболее холодной пятидневки	0С		-32
2. Температура наиболее холодных суток	0С		-37
3. Температура наружного воздуха категории Б холодного периода	0С		-30,6
4. Температура внутреннего воздуха в помещении: - жилая комната (рядовая) - жилая комната (угловая) - кухня - санузел - ванная - коридор - лестничная клетка	0С 0С 0С 0С 0С 0С 0С	tв tв tв tв tв tв tв	20 22 16 16 25 16 12

 

Конструктивная схема здания приведена на Рис. 1.1.

Рис. 1.1

 

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

Теплотехнический расчет выполняется для наружной стены по методике [1, 9]. Целью расчета является определение толщины основного слоя ограждения и коэффициента теплопередачи К (сопротивление теплопередачи R0) конструкции.

Сопротивление теплопередачи, как правило, определяется на основе экономической целесообразности [5, 9], но в любом случае не должно быть менее требуемого:

 

 (2.1)

 

где  - коэффициент тепловосприятия, Вт/м2 ∙ 0С. Определяется по [10];

 - расчетная температура внутреннего воздуха 0С. (см. табл.1.2);

 - расчетная температура наружного воздуха 0С;

 - нормативная разность температур между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности, 0С. Принимаем по [9];

n – поправочный коэффициент к расчетной разности температур принимается по[9].

Расчетная температура наружного воздуха  в формуле (2.1) принимается в зависимости от массивности ограждения:

- при массивном -  равна температуре наиболее холодной пятидневки ;

- при легкой массивности -  равна температуре наиболее холодных суток ;

- при средней массивности – средней между  и . Массивность ограждения оценивается по величине коэффициента тепловой инерции D. Для конструкции из m слоев D определяется по формуле:

 

 (2.2)

 

где  - термическое сопротивление слоя, м2 ∙ 0С/Вт;

 - коэффициент теплоусвоения материала i – го слоя, Вт/м2 ∙ 0С (см.табл.1.1);

 - толщина i – го слоя в конструкции, м;

 - коэффициент теплопроводности материала i – го слоя, Вт/м2 ∙ 0С (см.табл.1.1).

При значении D более 7 конструкция оценивается как «массивная», при D менее 4 – как «легкая», а в остальных случаях – как «средней массивности».

Так как в начальный момент толщина конструкции неизвестна, то обычно принимаем = , соответствующую массивному ограждению и затем определяем  по (2.1).

 

 

Исходя из полученного значения , вычисляем минимально – допустимую толщину основного слоя конструкции δст:

 

где  - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности Вт/м2 ∙ 0С принимаем по [10];

Для однослойной конструкции:

 

 (2.3)

 

Округляем полученное значение  до стандартного δк.сm размера ограждающей конструкции (в большую сторону) и проверяем соответствие степени массивности Dсm ограждения толщиной δк.сm, принимаемой в начале расчета D.

 

 

 (2.4)

 

Если предположение о массивности ограждения подтверждается, то расчет ведем дальше, если нет, то принимаем расчетное значение  в (2.1), соответствующее , и вычисления (2.1 – 2.4) повторяем до того момента, пока не будет достигнуто соответствие между принимаемой и расчетной массивностью ограждения.

=>Ограждение средней массивности, предположение о массивности не подтвердилось, следовательно, принимаем среднее значение между  и :

 

 

=>

 

=>Ограждение средней массивности, предположение о массивности подтвердилось.

Далее определяем фактическое сопротивление теплопередачи ограждения :

 

 

И коэффициент теплопередачи

Проверяем условие:

 (2.5)

Если (2.5) выполняются, то значения δк.сm,  и  принимаются для дальнейшего использования, если нет, то увеличивают δк.сm и расчет повторяют.

 => условие выполнилось.

 

Отопление