Курсовая работа Отопление и вентиляция жилого дома в г. Бресте по курсу Теплоснабжение

• Название: Курсовая работа Отопление и вентиляция жилого дома в г. Бресте по курсу Теплоснабжение
• Дата: 18.11.2018
• Размер: 1.2 Mb.
• Имя файла: MOJ_KP_otoplenie.doc
• Тип: Курсовая; #56841
• страница: 1 из 13

Министерство образования Республики Беларусь

УО «Полоцкий государственный университет»
Инженерно-технологический факультет
Кафедра трубопроводного транспорта,

водоснабжения и гидравлики.

КУРСОВАЯ РАБОТА

«Отопление и вентиляция жилого дома в г.Бресте»

по курсу «Теплоснабжение»
Выполнил: Куксенкова Т. Ю.

гр. 10-ВВз-2

№ 1070040365

Проверил: В.И. Липко

Новополоцк 2013
Содержание.

I. Общая часть.

1.1. Описание здания.

1.2. Краткая характеристика системы отопления.

1.3. Климатологические данные для местности.

II. Отопление здания.

2.1. Теплотехнический расчёт ограждающих конструкций.

2.1.1. Теплотехнический расчёт наружной стены.

2.1.2. Теплотехнический расчёт подвального перекрытия.

2.1.3. Теплотехнический расчёт чердачного перекрытия

2.2. Расчёт теплопотерь помещениями.

2.2.1 Трансмиссионные теплопотери.

2.2.2. Расход теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха.

2.3. Тепловой баланс здания и определение тепловой мощности системы отопления.

2.4. Определение удельной тепловой характеристики здания.

2.6. Выбор системы отопления и её конструирование.

2.7. Гидравлический расчёт трубопроводов.

2.8. Расчёт оборудования узла управления и отдельных элементов систем отопления.

2.9. Расчёт отопительных приборов.

2.10. Тепловая изоляция труб.

2.11. Компенсация теплового удлинения труб.

III. Литература.

I. Общая часть.

1.1. Описание здания.

Данной курсовой работой предусматривается разработка системы отопления для панельного многоквартирного односекционного трех этажного жилого дома, с высотой этажа 3,0 м. Стены выполнены из силикатного кирпича . В качестве теплоизоляционного материала приняты плиты пенополистирольные . В жилом доме имеется неотапливаемый подвал без световых проёмов и чердак. Главный фасад здания обращен на восток.

В здании предусмотрена естественная канальная система вентиляции, в которой подача свежего воздуха и удаление загрязнённого осуществляется по специальным каналам, предусмотренным в конструкции здания.

1.2. Краткая характеристика системы отопления.

В жилом доме установлен индивидуальный газовый котел Buderus Logano G234 X 50 кВт - аппарат отопительный газовый одноконтурный.

По способу перемещения теплоносителя выбрана система с механическим побуждением, в которой движение воды достигается с помощью насоса (2,0кПа).

Система отопления запроектирована двухтрубная вертикальная с нижней разводкой. Параметры теплоносителя в системе отопления - 95/70⁰С. В качестве отопительных приборов проектом приняты секционные чугунные радиаторы 2К-60П-500.

1.3. Климатологические данные для местности.

Районом постройки является г.Брест Республики Беларусь. Согласно ТКП 45-2.04-43-2006 для данной области средняя температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки равна -21 ^оС, средняя температура наиболее холодных суток -25 ^оС.

Внутренние параметры:

• 
  Расчетная температура по помещениям /1, табл.1.4/ : Жилая комната - +18⁰С; жилая угловая комната - 20⁰С; кухня - +18⁰С; коридор - +18⁰С; лестничная клетка +16⁰С; санузел - +18⁰С; ванная - +25⁰С.
  

II. Отопление здания.

2.1. Теплотехнический расчёт ограждающих конструкций.

Ограждающие конструкции совместно с системами отопления вентиляции должны обеспечивать нормируемые параметры микроклимата помещений при оптимальном энергопотребления.

Сопротивление теплопередаче R_о ограждающих конструкций следует принимать равным экономически целесообразному сопротивлению теплопередаче , определённому исходя из условия обеспечения наименьших приведенных затрат, но во всех случаях не менее требуемого сопротивления теплопередаче по санитарно-гигиеническим условиям и не менее нормативного . Принимаем = =2 (м²·^оС)/Вт по таблице 5.1 /2/.

Требуемое сопротивление теплопередаче (м²·^оС)/Вт, ограждающих конструкций, за исключением заполнения световых проёмов (окон, балконных дверей и фонарей), определяется по формуле:

= (1.1)

где n – коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, принимаемый по таблице 5.3/2/;

t_в– расчётная температура внутреннего воздуха, С, принимается по таблице 4.1/2/;

t_н– расчётная зимняя температура наружного воздуха, С, принимается по таблице 4.1/2/;

Δt_н– нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимается по таблице 5.5/2/;

α_в– коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимается конструктивно: α_в= 8,7 Вт/(м² С).

Расчётную температуру внутреннего воздуха для жилого здания принимаем t_в= 18С. В угловых помещениях расчётная температуру воздуха принимаем на 2 С больше, то есть 20С.

Расчётную зимнюю температуру наружного воздуха принимаем в зависимости от тепловой инерции.

Тепловую инерцию D ограждающей конструкции определяем по формуле:

D = R₁s₁+ R₂s₂+_….+ R_ns_n, (1.2)

где R₁,R_2,….R_n– термические сопротивления отдельных слоёв ограждающей конструкции, (м² °С)/Вт;

s₁,s_2…s_n– расчётные коэффициенты теплоусвоения материала отдельных слоёв ограждающей конструкции, Вт/(м² °С), принимаемые по таблице А1 приложения А /2/.

Термическое сопротивление R, (м²°С)/Вт, слоя многослойной ограждающей конструкции определяется по формуле:

R =, (1.3)

где δ– толщина слоя, м;

λ– коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м °С), принимаемый по таблице А1 приложения А /2/.
Тройное остекление – R_о= 0,6 м^{2 0}С/Вт (по табл.5.1 /2/);
Наружные двери:

Сопротивление теплопередаче наружных дверей и ворот должно быть не менее 0,6 значения требуемого при расчётной зимней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 :

R_о^тр = = 0,75 (м²С)/Вт,

следовательно R_о^дд =0,6*0,75 = 0,45(м²С)/Вт.
Сопротивление теплопередачи внутренних ограждающих конструкций (стен, перегородок, перекрытий) следует определять в случаях, когда разность температур внутреннего воздуха в разделяемых этими конструкциями помещениях превышает 3°С и принимать его равным требуемому сопротивлению R_т.тр.

Определим R_тр по формуле (1.1) при этом примем:

n=1, t_в=25С, t_н = 18С, t_в = 6С , таким образом получим:

R_о^тр = = 0,134 (м²С)/Вт
Сопротивление теплопередаче внутренних дверей:
R_тр = 0,34 (м²С)/Вт
2.1.1 Теплотехнический расчет наружной стены

Наружные стены изготавливают из полнотелого силикатного кирпича на цементно-песчаном растворе (кладка двухслойная внешний слой 120 мм., внутренний 250 мм, между слоями ложится утеплитель). Схема наружной стены приведена на рисунке 1. Толщину утеплителя определяем по теплотехническому расчету исходя из расчета.

1-наружняя кирпичная кладка

2-утеплитель

3-внутренняя кирпичная кладка

4-известково-песчаная штукатурка

Рисунок 1 – Конструкция наружной стены

По приложению А ТКП 45-2.04-43-2006 в соответствии с принятой конструкцией и условиям эксплуатации помещений выбираем необходимые

для расчета характеристики материалов.
- Кирпич силикатный ₁=1800 кг/м³

₁=0,99 Вт/(м·^оС)

S₁=9,77 Вт/(м²·^оС)

- Теплоизоляция: плиты пенополистирольные ₂=25 кг/м³

₂=0,043 Вт/(м·^оС)

S₂=0,33 Вт/(м²·^оС)

- Известково-песчаная штукатурка ₃=1600 кг/м³

₃=0,7 Вт/(м·^оС)

S₃=8,69 Вт/(м²·^оС)

Расчет производим исходя из условия



Принимаем R₀ = R₀^норм = 2 (м²°С)/Вт (таблица 5.4 /2/);

α_в= 8,7 Вт/(м² °С) (таблица 5.4 /2/);

α_н= 23 Вт/(м² °С) (таблица 5.7 /2/), и определяем толщину утеплителя из выражения:

R₀ =, (1.4)

где R₀ – сопротивление теплопередаче ограждающей многослойной конструкции, (м²°С)/Вт;

δ – толщина слоя, м;

λ – коэффициент теплопроводности слоя, принятый с учётом условий эксплуатации, Вт/(м°С);

_н - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения конструкции для зимних условий, Вт/(м²°С);

_в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения конструкции, Вт/(м²°С).

δ₂ = [ R₀ – ()] λ₂

δ₂= [2–] 0,043 =0,024 м

Конструктивно принимаем δ₂ =0,1 м и определяем тепловую инерцию ограждения D по формуле (1.2):

D = = 4,67

4<4,67<7–ограждение средней инерционности, поэтому принимаем расчётную зимнюю температуру наружного воздуха t_н = –25°С (по таблице

4.3 /2/). Расчётная температура внутреннего воздуха t_в=18°С (по таблице 4.1 /2/), нормативный температурный перепад между температурой внутренней

поверхности ограждающей конструкции Δt_в=6°С (по таблице 5.5 /2/).

По имеющимся данным по формуле (1.1) определяем требуемое сопротивление теплопередаче:

= = 0,82 (м²°С)/Вт

По формуле (1.4) определяем действительное сопротивление теплопередаче наружной стены:

R₀ ==2,88 (м²°С)/Вт

Так как R_о > и R_о > , то принятая конструкция наружных стен отвечает теплотехническим требованиям.

По принятому значению R_о проверяем на отсутствие конденсации влаги на поверхности наружных стен. Для этого определяем температуру внутренней поверхности ограждающей конструкции:

τ_в = , (1.5)

τ_в = 18 – = 16,28 °С.

Полученное значение τ_в должно быть больше температуры точки росы τ_р , которая определяется по формуле:

τ_р = , (1.6)

где е_в – упругость водяных паров в воздухе помещения, Па;

е_в = , (1.7)

где φ – относительная влажность воздуха в помещении, φ = 50% при сухом режиме эксплуатации помещений (таблица 4.2 /2/).

е_в == 1064,32 Па.

τ_р == 6,98 С.

Так как τ_в > τ_р (16,28°С ˃ 6,98 С) , то конденсации влаги не будет.
2.1.2 Теплотехнический расчёт подвального перекрытия.

Согласно принятой конструкции подвального перекрытия (рисунок 2) несущая часть которого – керамзитобенные настилы, с круглыми пустотами, толщиной 220 мм. На плиты укладывается утеплитель - маты минераловатные, толщину которых необходимо определить. Поверх утеплителя кладётся насыпка из керамзитогравия толщиной 50 мм, потом два слоя рубероида для гидроизоляции и наверх настилается поливинилхлоридный линолеум.



1-линолеум

2-руберойд

3-гравий керамзитовый

4-маты минераловатные

5-керамзитобетон

Рисунок 2 – Конструкция подвального перекрытия
По приложению А /2/ и в соответствии с принятой конструкцией выбираем необходимые для расчёта характеристики материалов:

-Керамзитобетон на керамзитовом песке:

ρ₁ = 500 кг/м³, ₁ = 0,17 Вт/(м°С);

-Маты минераловатные прошивные:

ρ₂ = 75 кг/м³, ₂ = 0,06 Вт/(м°С);

-Гравий керамзитовый :

ρ₃ =600 кг/м³, ₃ = 0,17 Вт/(мС);

-Рубероид:

ρ₄ =600 кг/м³, ₃ = 0,17 Вт/(мС);

-Линолеум поливинилхлоридный многослойный:

ρ₅= 1600 кг/м³, ₅= 0,33 Вт/(мС);

Для перекрытий над подвалами и подпольями расчётная зимняя температура наружного воздуха принимается равной средней температуре наиболее холодной пятидневки независимо от массивности перекрытия.

Расчётная зимняя температура наружного воздуха t_н = – 25С (таблица 4.3 /2/), расчётная температура внутреннего воздуха t_в = 18С (таблица 4.1 /2/) нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции t_н = 2С (таблица 5.5 /2/); α_в = 8,7 Вт/(м²С), α_н = 6 Вт/(м²С) (таблица 5.7 /2/); n=0,4 (таблица 5.3 /2/).

По имеющимся данным по формуле (1.1) определяем требуемое сопротивление теплопередаче:

= = 0,99 (м²С)/Вт.

Принимаем R_о = R_о^тр = 0,99 (м²С)/Вт и определяем толщину утеплителя из выражения (1.4):

δ₂ = [ R_0- ] λ₂

δ₂ = [0,99 – ()] 0,06 = -0,056 (м)

Следовательно утеплитель не требуется, так как материалы подвального перекрытия обеспечивают должное сопротивление теплопередаче.

По формуле (1.4) определим действительное сопротивление теплопередаче подвального перекрытия:

R_о = = 2,164 (м²С)/Вт

Так как R_о >, то принятая конструкция подвального перекрытия отвечает теплотехническим требованиям.