РАСЧЕТТЕПЛОВЫХПОТЕРЬИОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО РАСХОДАТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ НА ОТОПЛЕНИЕ ЗДАНИЯ

Стр 1 из 4Следующая ⇒

МИНИСТЕРСТВОСЕЛЬСКОГХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ИЖЕВСКЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ»

Кафедра «ЭНЕРГЕТИКИИ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ»

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине: «Проектирование систем энергообеспечения»

на тему: Расчет систем энергообеспечения частного дома с. Курья

Выполнил: студент 442 группы

Семакин А.С.

Проверил: ст. преподаватель кафедры ЭиЭКорепанов А. С.

Ижевск 2018

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..3

1.ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ПРОЕКТИРОВАНИЯ…………………….4

2.ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТНАРУЖНЫХОГРАЖДЕНИЙ………..5

3.РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО РАСХОДА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ НА ОТОПЛЕНИЕ ЗДАНИЯ…………….8

4.ВЫБОР СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ…………………………………………..16

5 РАСЧЕТ ОТОПИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ…………………………………...19

6 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТРУБОПРОВОДОВ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ……………………………………………………………………23

7 ВЫБОР КОТЛА И ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ…………30

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………….33

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

ПРИЛОЖЕНИЕ А . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . .35

ВВЕДЕНИЕ

Свой дом вдали от городской суеты мечтает сегодня иметь практически каждый. Особенно это касается семейных пар, которые планируют или уже обзавелись детьми. Вопрос переезда в частный дом становится для них как нельзя более актуальным. Да и жизнь в тесных городских условиях со временем начинает приедаться.

С развитием строительства в последние годы, наряду с поиском архитектурно - планировочных решений строений, на первый план выходяттребования по обеспечению комфорта находящихся в них людей.
Одной из основных задач в этой области являются системы отопления, отвечающие современным требованиям.

ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ПРОЕКТИРОВАНИЯ.

Объектом курсовой работы является частный жилой дом, который расположен в с.Курья Удмуртской республики.

В доме два этажа. На первом этаже располагается гостиная совмещенная с кухней , сан. узел, прихожая и тамбур.Площадь первого этажа – 52,93 м². На втором этаже находятся 2 спальнихолл и кладовая. Площадь этажа – 50,71 м².

Материалы для строительства:

Фундамент – асфальтобетон 2100;
Наружные стены – кирпич;
Перекрытия – по деревянным балкам;

2 ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТНАРУЖНЫХОГРАЖДЕНИЙ1.Определяется фактическое сопротивление теплопередаче рассчитываемых ограждающих конструкций R_факт, м²⋅ °С/Вт

(1)

где: α_в – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаемый по СНиП 23-02–2003 и равный для стен, полов, гладких потолков α_в = 8,7 Вт/(м2⋅ °С);

R1, R2, …, Rn – сопротивления теплопередаче отдельных слоев ограждения, (м2⋅ °С)/Вт;

δ1, δ2, …,δn – толщины отдельных слоев конструкции ограждения, м;

λ1, λ2, …λn – коэффициенты теплопроводности материалов, Вт/(м ⋅ °С), принимаемые в зависимости от влажностных условий эксплуатации ограждения;

α_н – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для зимних условий, Вт/(м2⋅ °С),

Сопротивление теплопередаче наружных стен ровно:

2.Определяется температурный перепад ∆t, °С, между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности рассчитываемых ограждающих конструкций по формуле

(2)

где:n – коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху

t_в – расчетная температура внутреннего воздуха;

t_н – расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, °С, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92, принимается по СП_131.13330.2012;

α_в – то же, что и в формуле (1).

Полученные значения не должны превышать нормируемых величин ∆t_n, °С, представленных в таблице 2.1.

3. Вычисляется коэффициент теплопередачи рассчитываемых ограждающих конструкций k, Вт/(м2 · °С), по формуле:

(3)

Для наружных стен:

4. Определяется общая толщина ограждающей конструкции как сумма толщин всех ее слоев δ_огр, м, по формуле

(4)

На примере наружной стены:

5.Аналогичным образом проводится расчёт оставшихся оградительных конструкций. По результатам теплотехнического расчета ограждающих конструкций заполняется сводная таблица 1.

Таблица 1- Результаты теплотехнического расчета наружных ограждений здания

Конструкция	Материалы слоев	λ Вт/м К	δ см	R м2 К/Вт	К Вт/м2 К

Стена наружная	СТЕНОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ: Кладка из керамического пустотелого кирпича 250х120х138 на ЦПР 800	0,35	20	0,571

	УТЕПЛИТЕЛИ: Маты минераловатныеРоквул 50	0,047	5	1,064

	СТЕНОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ: Кладка из керамического пустотелого кирпича 250х120х138 на ЦПР 800	0,35	20	0,571

	УТЕПЛИТЕЛИ: Пенополистирол 100	0,052	10	1,923

	Конструкция в целом:			4,288	0,233
Пол 1 этаж	ДЕРЕВО: Ель вдоль волокон 500	0,35	4	0,114

	БЕТОНЫ: Асфальтобетон 2100	1,05	15	0,143

	Конструкция в целом:	Зона 1		2,357	0,424
		Зона 2		4,557	0,219
		Зона 3		8,857	0,113
		Зона 4		14,457	0,069
Перекрытие потолок	БЕТОНЫ: Плиты железобетонные пустотные при потоке сверху-вниз*	1,11	20	0,18

	СЫПУЧИЕ МАТЕРИАЛЫ: Гравий керамзитовый 400	0,14	30	2,143

	ДЕРЕВО: Ель вдоль волокон 500	0,35	4	0,114

	Конструкция в целом:			2,667	0,375

В результате расчета ограждающих конструкций определил их толщину и сопротивление теплопередачи. Установил, что расчетный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции не превышает норму.

РАСЧЕТТЕПЛОВЫХПОТЕРЬИОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО РАСХОДАТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ НА ОТОПЛЕНИЕ ЗДАНИЯ

1. Расчетные теплопотери помещений жилого помещения ΣQ_пом вычисляют по уравнению теплового баланса:

(5)

где: ∑Q_огр – основные потери теплоты через ограждающие конструкции

помещения, Вт;

Q_инф – добавочные потери теплоты на инфильтрацию, Вт;

Q_б – бытовые тепловыделения, Вт.

2.Потери теплоты через отдельные ограждающие конструкции Q_огр, Вт». Определяются по формуле

(6)

где: A-площадь ограждающей конструкции, м². Подсчитывается с точностью до 0,1 м2.

t_в – расчетная температура внутреннего воздуха;

t_н – расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, °С, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92, принимается по табл. 1;

∑β – сумма добавочных потерь теплоты , следует принимать в долях от основных потерь теплоты.

n - поправочный коэффициент к разности температур

k- коэффициент теплопередачи ограждающих конструкций , Вт/(м2 ⋅ °С), принимается по результатам теплотехнического расчета таблица 1.

К дополнительным потерям β относятся:

–«Добавочные потери теплоты β на ориентацию ограждения». Следует принимать в долях от основных потерь теплоты в помещениях любого назначения через наружные вертикальные и наклонные (вертикальная проекция) стены, двери и окна, обращенные на Север, Восток, Северо-Восток и Северо-Запад – в размере 0,1; на Юго-Восток и Запад – в размере 0,05.

– «Добавочные потери теплоты β на поступление холодного воздуха через наружные двери». Добавка к потерям теплоты на поступление холодного воздуха при открывании наружных дверей, не оборудованных воздушными или воздушно-тепловыми завесами, при высоте зданий Н, м, от средней планировочной отметки земли до верха карниза, в размере:

0,2 Н – для тройных дверей с двумя тамбурами между ними;

0,27 Н – для двойных дверей с тамбурами между ними;

0,34 Н – для двойных дверей без тамбура;

0,22 Н – для одинарных дверей.

3.Основные потери теплоты через ограждающие конструкции помещения.

Определяется как сумма потерь теплоты через каждый вид огорождения:

(7)

4. Потери теплоты на нагревание инфильтрующегося через ограждающие конструкции наружного воздуха Q_инф, Вт.

В результате действия теплового и ветрового давления через поры и неплотности в наружных ограждениях происходит просачивание холодного наружного воздуха внутрь помещения (инфильтрация). Для упрощения расчетов в выпускной квалификационной работе принимается:

(8)

6. Расчетные потери теплоты помещениями всего здания Q_зд, Вт, равны

(9)

Проведем расчет теплопотерь одного из помещений первого этажа, а именно гостиной.

Гостиная является жилым помещением с площадью 20 м². На западной и южной стене расположены окна. Размеры помещенияа×b, м принимаются по планам здания с учетом следующих требований:

• высота наружных стен первого этажа при неотапливаемом подвале – от уровня нижней поверхности перекрытия над подвалом до уровня чистого пола второго этажа;

• высота наружных стен промежуточного этажа – между уровнями чистых полов данного и вышележащего этажей, а верхнего этажа – от уровня чистого пола до верха утепляющего слоя чердачного перекрытия или бесчердачного покрытия;

• длина наружных стен в угловых помещениях – от кромки наружного угла до геометрических осей внутренних стен, а в не угловых – между осями внутренних стен;

• габаритные размеры окон и дверей – по наименьшим размерам строительных проемов в свету;

• габаритные размеры полов над подвалами и потолков (чердачное перекрытие) в угловых помещениях – по размерам от внутренней поверхности наружных стен до осей противоположных стен, а в неугловых – между осями внутренних стен и от внутренней поверхности наружной стены до оси противоположной стены.

1.Северная стена:

Площадь стены определяется:

Добавочные потери определяются потерями на ориентацию ограждения, для северной стены β=0,1.

n=1 - поправочный коэффициент к разности температур

Определяем потери теплоты через северную стену гостинойпо формуле:

2.Западная стена:

Площадь стены определяется с учетом того, что на ней расположено окно:

Добавочные потери определяются потерями на ориентацию ограждения, для западной стены β=0,05

n=1 - поправочный коэффициент к разности температур

Определяем потери теплоты через западную стену гостиной:

3.Южная стена:

Площадь стены определяется с учетом того, что на ней расположено окно:

Добавочные потери определяются потерями на ориентацию ограждения, для южной стены β=0

n=1 - поправочный коэффициент к разности температур

Определяем потери теплоты через западную стену гостиной:

4.Окно на северной стене:

Площадь окна:

Добавочные потери определяются потерями на ориентацию огрождения, для северного окна β=0,1.

n=1 - поправочный коэффициент к разности температур

Определяем потери теплоты через северную стену гостинной:

5.Окно на западной стене:

Площадь окна:

Добавочные потери определяются потерями на ориентацию огрождения, для северного окна β=0,05.

n=1 - поправочный коэффициент к разности температур

Определяем потери теплоты через северную стену гостинной:

6.Окно на юге стене:

Площадь окна:

Добавочные потери определяются потерями на ориентацию огрождения, для южного окна β=0.

n=1 - поправочный коэффициент к разности температур (tв – tн)

Определяем потери теплоты через северную стену гостинной:

7.Пол:

Площадь пола определяется из плана здания,считаем по зонам:

n=1 - поправочный коэффициент к разности температур

Определяем потери теплоты через пол:

1 зона=26,38м²

2 зона=14,02м²

8. Тепловые потери помещения гостиной через наружные ограждающие конструкции определяется как сумма потерь через каждое ограждение в отдельности

9. Потери теплоты на нагревание инфильтрующегося через ограждающие конструкции наружного воздуха Q_инф, Вт.

10. Расчетные теплопотери помещений жилого помещения ΣQ_пом

Аналогично проводим расчёты для оставшихся комнат, результаты расчётов сводятся в таблице 2 и 3, вдля первого и второго этажа соответственно.

Таблица 2 – Результаты расчета тепловых потерь
Наименование помещения	Температура внутреннеговохдуха, С	Наружная ограждающая конструкция,				Разность температур	Добавочные потери теплоты, 𝛃		Множитель для учета доп. потерь теплоты (1+∑𝛃)	Потери теплоты через ограждающие конструкции, Q_огр, Вт	Потери теплоты на инфильтрацию воздуха, Q_инф, Вт	Полные потери теплоты помещением, Q_пом, Вт
Наименование помещения	Температура внутреннеговохдуха, С	Условное обозначение	Ориентация стен	Размеры, м	Площадь, м²	Разность температур	На ориентацию ограждения	На поступление воздуха через наружные двери	Множитель для учета доп. потерь теплоты (1+∑𝛃)	Потери теплоты через ограждающие конструкции, Q_огр, Вт	Потери теплоты на инфильтрацию воздуха, Q_инф, Вт	Полные потери теплоты помещением, Q_пом, Вт
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
1 Этаж
Гостиная	22	НС	С	5,49х2,5	13,72	56	0,1	-	1,1	1856,53	556,96	2413,19
		НС	З	7,36х2,5	18,4		0,05		1,05
		НС	Ю	5,49х2,5	13,72		0	-	1
		Пол	-	7,36*5,49	40,4		-	-	1
		Ок	З	0,95х0,95	0,903		0,05	-	1,05
		Ок	З	0,95х0,95	0,903		0,05	-	1,05
		Ок	С	0,95х0,95	0,903		0,1		1,1
		Ок	Ю	0,95х0,95	0,903		0		1
Прихожая	22	НС	В	1,27х2,5	3,18	56	0,05	-	1,05	131,93	245,26	377,19
Прихожая	22	Пол	-	1,27*2,76	3,5	56	-	-	1	131,93	245,26	377,19
Тамбур	22	НС	В	1,63*2,5	4,07		0,05		1,05	393,79	1810,84	2204,63
		НС	Ю	2,76*2,5	6,9		0		1
		Пол	-	2,76*1,63	4,5				1
Сан.узел	22	НС	В	1,63х2,5	4,075	56	0,05	-	1,05	295,39	312,66	608,04
		НС	С	2,76х2,5	6,9		0,1	-	1,1
		Пол	-	1,63*2,76	4,5		-	-	1
Суммарные потери теплоты 5603,05 Вт

Таблица 3 – Результаты расчета тепловых потерь
Наименование помещения	Температура внутреннеговохдуха, С	Наружная ограждающая конструкция,				Разность температур	Добавочные потери теплоты, 𝛃		Множитель для учета доп. потерь теплоты (1+∑𝛃)	Потери теплоты через ограждающие конструкции, Q_огр, Вт	Потери теплоты на инфильтрацию воздуха, Q_инф, Вт	Полные потери теплоты помещением, Q_пом, Вт
Наименование помещения	Температура внутреннеговохдуха, С	Условное обозначение	Ориентация стен	Размеры, м	Площадь, м²	Разность температур	На ориентацию ограждения	На поступление воздуха через наружные двери	Множитель для учета доп. потерь теплоты (1+∑𝛃)	Потери теплоты через ограждающие конструкции, Q_огр, Вт	Потери теплоты на инфильтрацию воздуха, Q_инф, Вт	Полные потери теплоты помещением, Q_пом, Вт
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
2 Этаж
Спальня1	22	НС	С	4,12х2,5	10,3	56	0,1	-	1,1	720,88	1024,81	1745,7
		НС	З	3,68х2,5	9,2		0,05	-	1,05
		Пт	-	3,68*4,12	15,16		-	-	1
		Ок	З	0,95*0,95	0,903		0,05		1,05
Спальня2	22	НС	С	4,12х2,5	10,3	56	0,1	-	1,1	628,16	802,48	1430,65
		НС	В	3х2,5	7,5		0,05	-	1,05
		Ок	С	0,95*0,95	0,903		0,1	-	1,1
		Пт	-	4,12*3	12,36		-	-	1
Холл	22	НС	В	1,5х2,5	3,75	56	0,05	-	1,05	1275,85	1380,55	2656,4
		НС	З	3,7х2,5	9,25		0,05	-	1,05
		НС	Ю	5,95х2,5	14,875		0	-	1
		Ок	В	0,95*0,95	0,903		0,05	-	1,05
		Ок	З	0,95*0,95	0,903		0,05	-	1,05
		Ок	Ю	0,95*0,95	0,903		0	-	1
		Пт	-	/	19,87		-	-	1
Кладовая	22	НС	В	2,8*2,5	7		0,05	-	1,05	283,06	315,43	598,5
Кладовая	22	НС	Ю	2,3*2,5	5,75		0,05	-	1,05	283,06	315,43	598,5
Суммарные потери теплоты 6431,25 Вт
Суммарные потери теплоты двух этажей составили 12034,3 Вт

ВЫБОР СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ

Для компенсации теплопотерь через наружные ограждения устраивают системы отопления. В доме необходимо запроектировать систему водяного отопления с расчетными температурами теплоносителя t_г = 80 °С и t_о = 60 °С.

В данном проекте выбрана двутрубная схема подключения отопительных приборов к стояку системы отопления, в которой горячая вода поступает в отопительный прибор по подающему стояку, а охлажденная отводится по обратному. В малоэтажном строительстве целесообразней применять нижнюю разводку, когда подающий и обратный трубопроводы расположены ниже приборов.

Рисунок 1– Двухтрубная система отопления:

1 – Подающий стояк; 2 – Обратный стояк;

3 – Регулировочный кран; 4 – Воздушный кран Маевского;

5 – Отопительный прибор.

Направлением движения воды в подающей и обратной магистралях системы отопления - попутное(рис. 2).

Рисунок 2– Система отопления с попутным движением воды.

Присоединение отопительных приборов к теплопроводам может осуществляться по трем схемам. Наиболее эффективна схема сверху–вниз (рис. 3), при которой плотность теплового потока отопительного прибора всегда выше за счет более равномерной и высокой температуры поверхности прибора.

Рисунок 3– Схема подачи и отвода воды из отопительных

Приборов сверху-вниз.

В жилых и гражданских зданиях отопительные приборы оборудуются запорно-регулирующей арматурой, позволяющей осуществлять монтажную и эксплуатационную регулировку.На подводках к отопительным приборам устанавливают следующую запорно-регулирующую арматуру: в однотрубной системе – регулирующие краны (только для эксплуатационного регулирования), имеющие пониженный (до 5) коэффициент местного сопротивления (ручные краны – проходные и трехходовые, автоматические краны); в двухтрубной системе – регулирующие краны (для пуско-наладочного и эксплуатационного регулирования), имеющие повышенный коэффициент местного сопротивления (ручные краны двойного регулирования, краны ручные проходные с дросселирующим устройством, автоматические краны). Регулирующие краны уотопительных приборов не устанавливают в местах, где может замерзать циркулирующая вода. Это относится к приборам, устанавливаемым при входе в лестничные клетки, у ворот, у загрузочных наружных проемов и т. д. Арматуру на стояках в малоэтажных (от одного до трех этажей) зданиях не ставят.Компенсация теплового удлинения стояков в малоэтажных зданиях обеспечивается естественными их изгибами в местах присоединения к подающим магистралям.

Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 427; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 4 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!