Расчет. расчет курсовой. Курсовой проект Отопление жилого здания

• Название: Курсовой проект Отопление жилого здания
• Анкор: Расчет
• Дата: 20.12.2022
• Размер: 234.94 Kb.
• Имя файла: расчет курсовой.docx
• Тип: Курсовой проект; #855492
• страница: 1 из 4

Оглавление

Введение

Курсовой проект «Отопление жилого здания» выполняется студентами очной формы, обучающихся по направлению 750500 «Строительство» профиль «Теплогазоснабжение и вентиляция».

В работе в сокращенном объеме решаются основные вопросы проектирования систем отопления жилого здания.

В процессе работы студенты получают навыки практического применения теоретических знаний и решения комплексных инженерных задач по проектированию систем отопления зданий.

Ограждающие конструкции изолируют помещение от окружающей среды, что позволяет поддерживать в помещении определенный микроклимат с помощью систем отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха. При этом они должны обладать определенными теплотехническими свойствами, которые бы позволяли использовать ограждающую конструкцию в данных климатических условиях.

1. Исходные данные

1. 
   Характеристика объекта
   

• 
  Район строительства: город Балыкчы
  
• 
  Назначение объекта: жилое двухэтажное здание.
  
• 
  Высота этажа: 3 метра.
  
• 
  Зона влажности: сухая
  
• 
  Отметка чистого пола подвала: -2.200 м.
  

2. 
   Характеристика системы отопления
   

• 
  Теплоноситель: вода с параметрами 95-70 ⁰С, после смешения в водоструйном элеваторе.
  
• 
  Нагревательные приборы: чугунные радиаторы марки М140-АО
  
• 
  Присоединение системы отопления к тепловой сети: зависимое элеваторное (элеватор стальной водоструйный марки 40с10бк).
  

3. 
   Расчётные параметры наружного воздуха
   

• 
  Температура наиболее холодной пятидневки: - 11 °С
  
• 
  Температура средняя за отопительный период: 0,3 °С
  
• 
  Продолжительность отопительного периода: 180 сут.
  
• 
  Зона влажности: сухая
  

4. 
   Расчётные параметры внутреннего воздуха
   

Таблица 1.1.

Помещение
Жилая комната	20	50
Кухня	20	50
Лестничная клетка в жилом доме	20	50
Сан.узел	20	50
Ванная	20	50
Примечание: В угловых помещениях температура внутреннего воздуха принимается на 2°С выше.

• 
  Влажностный режим помещения: нормальный
  
• 
  Условия эксплуатации ограждающих конструкций: А
  

2. Теплотехнический расчет наружных ограждений

1. Теплотехнический расчет для зимних условий

При выполнении теплотехнического расчета для зимних условий, прежде всего, необходимо убедиться, что конструктивное решение проектируемого ограждения позволяет обеспечить необходимые санитарно-гигиенические и комфортные условия микроклимата.

Теплотехнический расчет для определения требуемого сопротивления теплопередаче и коэффициентов теплопередачи k, проводится для наружной стены, перекрытий над подвалами и подпольями, чердачного перекрытия по формулам (2.1; 2.2).

1. Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций

1.1.1 Требуемое сопротивление теплопередаче R₀^тр, м² ∙ °С/ Вт, исходя из санитарно – гигиенических и комфортных условий, определяют по формуле:

(1.1)

где   n- коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, принимаемый по табл. 3 [3].

n= 1

∆t_n - нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха t_в и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С, принимаемый по таблице 2 [3]

∆t_n = 4 °С

α_в - коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м²∙°С), принимаемый по таблице 4 [3]

α_в = 8,7 Вт/(м²∙°С)

t_в - расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, °С;

t_н - расчетная температура наружного воздуха в холодный период года,  , для всех зданий, кроме производственных зданий, предназначенных для сезонной эксплуатации, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92.

= 1(20-(-8))/(4*8,7) = 0,804 м² ∙ °С/ Вт

1.1.2.   Требуемое сопротивление теплопередаче для наружных стен из условия энергосбережения определяется по формуле:

= аD_d +в (1.2)

где аи в – коэффициенты, принимаемые из табл. 1 [3]

= 0,00035*3346,4 + 1,4 = 2,571 м² ∙ °С/ Вт

1.1.3. В качестве расчетного значения теплопередаче принимаем большее из определенных (1.1) и (1.2)

= 2,571 м² ∙ °С/ Вт

1.1.4. Требуемое значение сопротивления теплопередаче наружной стены равно сумме сопротивлений теплообмену на внутренней и на наружной поверхностях, и сумме сопротивлений теплопередаче всех слоев наружной стены:

= R_{вн +} Σ R_i + R_н(1.3)

где R_вн – сопротивление теплообмену на внутренней поверхности ограждающей конструкции, R_вн, м² ∙ °С /Вт:

R_вн =1/α_вн =1/8,7= 0,115 м² ∙ °С /Вт(1.4)

α_вн – коэффициент теплоотдачи на внутренней поверхности, Вт/(м² ∙ °С), принимаемый по табл. 4 [3];

α_вн = 8,7 Вт/(м² ∙ °С)

R_н - сопротивление теплообмену на наружной поверхности ограждающей конструкции, R_вн, м² ∙ °С/Вт:

R_н =1/α_н = 1/23 = 0,043 м² ∙ °С /Вт(1.5)

α_н – коэффициент теплоотдачи на наружной поверхности, Вт/(м² ∙ °С), принимаемый по табл. 6 [3];

α_н = 23 Вт/(м² ∙ °С)

Σ R_i – сумма термических сопротивлений всех слоев стены, м² ∙ °С/Вт:

R_i = (1.6)

где δ_i – толщина слоя ограждения, м

λ_i– коэффициент теплопроводности материала слоя ограждения, Вт/(м ∙°С), принимаемый по прил. 3, гр.7 [3]

1.1.5. Исходя из формулы (1.4) толщину слоя утеплителя определяют по формуле:

= ∙ (1.7)

- сумма сумма термических сопротивлений всех слоев стены без слоя утеплителя, м² ∙ °С/Вт

1 слой: = 0,09/0,87 = 0,103

3 слой: = 0,09/0,87 = 0,103

= 0,052 (2,57 - (0,115+0,103+0,103+0,043)) = 0,115 м

Принимаем фактическую толщину теплоизоляционного слоя, равной = 0,15 м

1.1.6. Фактическое сопротивление теплопередаче утеплителя равно:

= / λ_ут= 0,15/0,052 = 2,88 м² ∙ °С/Вт

1.1.7. Сопротивление теплопередаче наружной стены находим по формуле:

= R_вн + R_н + R₁ + R₃ + = 0,115 + 0,103 + 2,88 + 0,103 + 0,043 = 3,279 м² ∙ °С/Вт

Проверяем выполнение условия неравенства

>

3,279 > 2,571

1.1.8. Фактическое значение коэффициента теплопередачи наружной стены k, Вт/(м² ∙°С), определяем по формуле:

k = 1/ = 1/3,279 = 0,304 Вт/(м² ∙ °С)

1.1.9. Толщина наружной стены: δ=δ₁+δ₂+δ₃ = 0,09+0,15+0,09=0,33м

1.2. Теплотехнический расчёт конструкции пола первого этажа

над подвалом

1.2.1. Требуемое сопротивление теплопередаче  R₀^тр, м² ∙ °С/ Вт, исходя из санитарно – гигиенических и комфортных условий, определяют по формуле:

(2.1)

где   n- коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, принимаемый по табл. 3 [3] .

n= 0,6

∆t_n  - нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха  t_в  и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С, принимаемый по таблице 2 [3]

∆t_n = 2 °С

α_в - коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м²∙°С),  принимаемый по таблице 4 [3]

α_в = 8,7 Вт/(м²∙°С)

t_в - расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, °С (см. табл. 1); t_н - расчетная температура наружного воздуха в холодный период года,  , принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 (см. табл. 1).

= 0,6(20-(-8))/(2*8,7) = 0,96 м² ∙ °С/ Вт

1.2.2.   Требуемое сопротивление теплопередаче перекрытия над подвалом из условия энергосбережения определяется по формуле:

= аD_d +в (2.2)

где а и в – коэффициенты, принимаемые из табл. 1 [3]

= 0,00045*3346,4 + 1,9 = 3,4 м² ∙ °С/ Вт

1.2.3. В качестве расчетного значения теплопередаче принимаем большее из определенных (2.1) и (2.2)

= 3,4 м² ∙ °С/ Вт

1.2.4. Требуемое значение сопротивления теплопередаче перекрытия над подвалом равно сумме сопротивлений теплообмену на внутренней и на наружной поверхности, а также сумме сопротивлений теплопередаче всех слоев перекрытия:

= R_{вн +} Σ R_i + R_н(2.3)

где R_вн – сопротивление теплообмену на внутренней поверхности ограждающей конструкции, R_вн, м² ∙ °С /Вт:

R_вн =1/α_вн(2.4)

α_вн – коэффициент теплоотдачи на внутренней поверхности, Вт/(м² ∙ °С), принимаемый по табл. 4 [3];

α_вн = 8,7 Вт/(м² ∙ °С)

R_н - сопротивление теплообмену на наружной поверхности ограждающей конструкции, R_вн, м² ∙ °С/Вт:

R_н =1/α_н = 1/6 = 0,167 м² ∙ °С/Вт(2.5)

α_н – коэффициент теплоотдачи на наружной поверхности, Вт/(м² ∙ °С), принимаемый по табл. 6 [3];

α_н = 6 Вт/(м² ∙ °С)

Σ R_i – сумма термических сопротивлений всех слоев перекрытия,

м² ∙ °С/Вт

R_i =

где δ_i – толщина слоя ограждения, м

λ_i– коэффициент теплопроводности материала слоя ограждения, Вт/(м ∙°С), принимаемый по прил. 3, гр.7 [3]

1.2.5. Исходя из формулы (2.4) толщину слоя утеплителя определяют по формуле:

= ∙ (2.6)

- сумма сумма термических сопротивлений всех слоев перекрытия над подвалом без слоя утеплителя, м² ∙ °С/Вт:

1 слой: = 0,09/0,87

3 слой: =0,09/0,87

= 0,052(3,4– (0,115 + 0,09/0,87 + 0,09/0,87 + 0,167)) = 0,15 м

Принимаем фактическую толщину теплоизоляционного слоя, равную = 0,2 м

1.2.6. Фактическое сопротивление теплопередаче утеплителя равно

= / λ_ут= 0,2/0,052 = 3,85 м² ∙ °С /Вт

1.2.7. Сопротивление теплопередаче перекрытия над подвалом находим по формуле:

= R_вн + R_н + R₁ + R₃ + = 0,115+0,167 +0,103 + 0,103 + 3,85 = 4,34 м² ∙ °С /Вт

Проверяем выполнение условия неравенства