Содержание
- Проектирование системы отопления и вентиляции
- Нормативные требования к микроклимату помещений. Расчет параметров наружного воздуха. Определение термического сопротивления ограждений. Гидравлический расчет отопительных приборов и оборудования. Выбор и обоснование конструкции системы вентиляции.
- Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
- Введение
- 1. Тепловой режим и теплопотери помещений и зданий 1.1 Нормативные требования к микроклимату помещений. Расчетные параметры наружного воздуха 1.2 Оп ределение теплопотерь помещений 1.2.1 Определить термические сопротивления наружных ограждений 1.3 Определение теплопотерь через ограждения помещений 1.3.1 Определить потери теплоты на нагрев инфильтрующегося через окна воздуха и бытовые тепловыделения 1.3.2 Определение суммарных потерь теплоты здания 2. Гидравлический расчет системы отопления 3. Расчет отопительных приборов и оборудования 3.1 Выбор типа и расчет отопительных приборов 3.2 Подбор циркуляционных насосов 3.3 Электрические котлы 3.4 Расширительные сосуды 3.5 Устройства для удаления воздуха 4. Проектирование системы вентиляции здания 4.1 Выбор и обоснование конструкции системы вентиляции 4.2 Расчет воздухообмена 4.3 Аэродинамический расчет системы вентиляции Системы отопления и вентиляции относятся к инженерным сетям зданий и являются системами жизнеобеспечения, предназначенными для поддержания в помещениях оптимальных температуры, влажности и других параметров воздушной среды. Без этого постоянное пребывание людей в зданиях невозможно. отопление вентиляция микроклимат В холодное время года человек вынужден обеспечивать в помещениях комфортную внутреннюю температуру воздуха. Процесс поддержания такой внутренней температуры называется отоплением. Тепловая энергия, подаваемая в помещение системой отопления, передается внутреннему воздуху, и в то же время от внутреннего воздуха поток тепла через наружные ограждения направлен из помещения наружу. Баланс этих двух процессов обусловливает температуру внутреннего воздуха. В процессе жизнедеятельности человека и при технологических процессах в воздух помещения выделяются так называемые вредности — вещества (газы, пары, пыль), повышенная концентрация которых в воздухе неблагоприятна для человека. Системы вентиляции предназначены для удаления из помещений загрязненного воздуха и подачу в них чистого. В последние десятилетия расширяется использование автономных систем теплоснабжения, обслуживающих одно здание или небольшое их количество. При этом для приготовления теплоносителя возможно использование как электроэнергии, так и непосредственное сжигание топлива (газ, жидкие нефтепродукты). Современные котлы, коэффициент полезного действия которых 92-95 %, незначительные потери в тепловых сетях, возможности автоматического регулирования обеспечивают более высокую экономическую эффективность таких систем. Для нормальной жизнедеятельности людей в помещении необходимо поддерживать оптимальные тепловой, воздушный и влажностный режимы. Сочетание таких параметров микроклимата, при которых сохраняется тепловое равновесие в организме человека и отсутствует напряжение в его системе терморегуляции, называют комфортным или оптимальным. Таблица 1.1 — Расчетные параметры микроклимата в помещениях жилых домов температура в холодный период года tвн, °С 3 на 1 м 2 пола Кухня с электроплитами Расчетная температура и скорость воздуха для холодного периода года для Благовещенска приведена в таблице 1.2. Таблица 1.2 — Расчетные параметры наружного воздуха Расчетная температура tн Б , °С 1.2 Определение теплопотерь помещений 1.2.1 Определить термические сопротивления наружных ограждений Отапливаемые помещения теряют теплоту через ограждения вследствие разности температур внутреннего и наружного воздуха. Такими ограждениями являются стены, окна, двери, перекрытия над подвалами, чердачные и бесчердачные перекрытия, полы по грунту. Теплозащитные качества ограждений характеризуются величиной сопротивления теплопередаче (термического сопротивления) R0, м 2 С / Вт, определяемой по формуле где в — коэффициент тепловосприятия внутренней поверхности ограждения, Вт/ м 2 С; i и i — толщина слоя и расчетный коэффициент теплопроводности материала слоев ограждающей конструкции; н — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения, Вт/ м 2 С; Rв.п. — термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки (при наличии ее в конструкции), м 2 С/Вт. Для наружной стены термическое сопротивление будет равно: Для чердачного покрытия термическое сопротивление будет равно: Для перекрытия над подвалом термическое сопротивление будет равно: Для окон и дверей термическое сопротивление принимается равным 0,39 и 0,43 соответственно. 1.3 Определение теплопотерь через ограждения помещений Теплопотери определяют через все ограждающие конструкции и для всех отапливаемых помещений. Допускается не учитывать теплопотери через внутренние ограждения, если разность температур в помещениях, которые они разделяют, не превышает 3 °С. Потери теплоты, Вт, через ограждающие конструкции рассчитывают по формуле где F — расчетная площадь ограждающей конструкции, м 2 ; tвн — расчетная температура воздуха в помещении, °С; — расчетная температура наружного воздуха, °С; — добавочные теплопотери, в долях от основных потерь; n — коэффициент учета положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху; R0 — сопротивление теплопередаче, м 2 °С/ Вт. 1.3.1 Определить потери теплоты на нагрев инфильтрующегося через окна воздуха и бытовые тепловыделения Расход теплоты Qинф, Вт, определяется по формуле где L — расход удаляемого воздуха, м 3 /ч, принимаемый для жилых зданий из расчета 3 м 3 /ч на 1 м 2 площади жилых помещений; вн — плотность внутреннего воздуха, кг/м 3 ; с — удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж /(кгС). Удельный вес , Н/м 3 , и плотность воздуха , кг/м 3 , могут быть определены по формулам где t — температура воздуха, С; g = 9,81 м/с 2 . Расчетные теплопотери помещения, Вт, определяются по формуле где Qогр — суммарные теплопотери через ограждения помещения; Qинф — наибольший расход теплоты на подогрев инфильтрующегося; Qбыт — бытовые тепловыделения от электрических приборов, освещения и других источников тепла, принимаемые для жилых помещений и кухонь не менее 10 Вт на 1 м 2 площади пола. Результаты расчета вносятся в таблицу. Расчет теплопотерь помещения 101. Это помещение теряет тепло через две наружные стены, одно окно и перекрытие над подвалом. Размеры ограждающих конструкций определены по плану типового этажа . Температура внутреннего воздуха назначена 22С, как для углового помещения. Потери теплоты через отдельные ограждающие конструкции определяются по формуле. Добавочные теплопотери определены по [13, табл. 1.3]. Добавка на ориентацию наружной стены, ориентированной на запад — = 0,05; наружной стены и окна, ориентированных на север — = 0,1. Добавка на угловое помещение при наличии стены, обращенной на север, принята для всех стен и окон — = 0,05. Коэффициент n для стен и окон, непосредственно соприкасающихся с наружным воздухом, принят равным 1, для перекрытия над неотапливаемым подвалом без световых проемов — n = 0,6. Результаты всех расчетов сведены в таблице 1.3. Сумма теплопотерь через ограждения в комнате 101 составила Qогр=672,01 Вт. Величина теплопотерь на инфильтрацию по первой методике вычислена по формуле . L = 3Fпола = 3 • 16,19 = 48,57 м 2 ; Qинф = 0,28 · 48,57 · 1,19 · 1 · 56 = 906,27 Вт. Qбыт = 12 Fпола = 12 16,19 = 194,28 Вт. Qрасч = 906,27 + 672,01 — 194,28 = 1384 Вт. 1.3.2 Определение суммарных потерь теплоты здания Аналогично расчёт ведётся и для других помещений. Значения всех угловых комнат невзирая на различную ориентацию могут быть приняты одинаковыми. Теплопотери рядовых комнат первого этажа приближенно могут быть получены вычитанием из теплопотерь угловой комнаты теплопотерь через торцевую стену, а теплопотери комнат среднего этажа вычитанием теплопотерь через перекрытие над подвалом. Теплопотери помещений первого и последнего этажа можно принять приближенно одинаковыми. Лестничная клетка рассматривается как одно помещение высотой, равной высоте всего здания, теплопотери назначаются как сумма теплопотерь помещений такой же площади, расположенных одно над другим на всю высоту здания. Результаты приведены в табл. 1.4. Таблица 1.4 — Теплопотери помещений жилого здания, Вт. Таким образом общие теплопотери здания составили Qзд = 21500 Вт. 2. Гидравлический расчёт системы отопления Расчет заключается в подборе диаметров трубопроводов системы отопления таким образом, чтобы при расчетных расходах теплоносителя потери давления во всех циркуляционных кольцах были не более расчетного циркуляционного давления Рр. В качестве расчетной схемы системы используют аксонометрическую схему трубопроводов. 1. Строится расчетная аксонометрическая схема трубопроводов системы отопления и выбираются расчетные циркуляционные кольца. 2. Расчетные потоки теплоты для участков системы определяются по формуле где в1 и в2 — коэффициенты условий работы прибора ( в данной работе , ). 3. Назначаются параметры теплоносителя. В данном случае 90/70 С. Для однотрубных систем водяного отопления при нижней разводке Плотности воды определяются в зависимости от ее температуры по справочным данным. Температуру воды на участках стояка однотрубной системы водяного отопления определяют по формуле где tг — температура горячей воды, подаваемой в систему отопления, °С; Qi — суммарная тепловая нагрузка приборов на стояке, расположенных выше (ранее) рассматриваемого участка по течению воды, Вт; tст — перепад температур теплоносителя на стояке, равный разности(tг-tо),°С ; Qст — тепловая нагрузка стояка, Вт. В системах с насосной циркуляцией расчетное циркуляционное давление для каждого рассчитываемого кольца Рр, Па, определяют по формуле где Рнас — циркуляционное давление, создаваемое насосом или гидроэлеватором, Па; Е — доля естественного давления, которую целесообразно учитывать в расчетах; Ре — естественное давление, вызванное охлаждением воды в системе. 4. Определяются расходы воды на участках расчетного циркуляционного кольца Gуч, кг/ч, где Qуч — расчетные потоки теплоты на участках, Вт. 5. Назначаются предварительные диаметры трубопроводов участков большого циркуляционного кольца. При этом рекомендуется принимать такие диаметры, для которых при расчетных расходах Gуч удельные потери давления на трение R примерно соответствуют среднему значению удельных потерь давления в расчетном циркуляционном кольце Rср где 0,65 — ориентировочная доля потерь давления по длине от общих потерь; Pр — расчетное циркуляционное давление для рассчитываемого кольца, определенное по рекомендациям пункта 3, Па; L — суммарная длина участков кольца, м. Задачей расчета является подбор таких диаметров трубопроводов, при которых суммарные потери давления всех участков в расчетном кольце (Rl+Z) будут меньше расчетного циркуляционного давления Рр с запасом 10-20 %, т. е. должно соблюдаться условие 3 /час) и напору в м. В гидравлическом расчете системы отопления используется массовый расход кг/ч, При пересчете нужно учитывать, что 1 м 3 /час соответствует 1000 кг/час. Напор 1 м соответствует давлению 10 кПа. Необходимая подача насоса соответствует расходу теплоносителя на отопление обслуживаемого здания или группы зданий. В курсовой работе можно считать, что котельная или тепловой пункт (ТП) обслуживает одно рассчитываемое здание, и подача насоса соответствует расходу воды на первом участке, идущем от водонагревателя к зданию. Необходимый напор насоса соответствует давлению Рнас =10кПа. Расчетный массовый расход теплоносителя на вводе в соответствии с табл. 2.1 составляет 974кг/ч, это соответствует объемному расходу воды 0,974м 3 /час. Принятое значение циркуляционного давления насоса 10 кПа соответствует напору 1,0 м. По графику подобран циркуляционный насос марки UPS25-30 . 3.3 Электрические котлы Современные электрические котлы широко используются для подготовки теплоносителя воды в системах отопления небольших отдельных зданий, коттеджей. Такие котлы компактны, могут размещаться, например, в подвалах и различных подсобных помещениях, позволяют автоматизировать процесс отопления за счет регулирования работы электронагревательных элементов (ТЭНов) и режима работы циркуляционного насоса. Подбор котлов осуществляется по потребляемой мощности, которая должна быть не менее тепловой нагрузки системы отопления (теплопотерь здания). 3.4 Расширительные сосуды Расширительные сосуды устанавливаются в здании при подключении к тепловой сети по независимой схеме или при отоплении от местной котельной. Они защищают систему отопления от повышения давления: предназначены для вмещения избыточного объема воды при ее температурном расширении в процессе эксплуатации. В баке обеспечивается постоянный обмен воды за счет циркуляции. В системах с насосной циркуляцией бак присоединяется к обратному трубопроводу системы отопления двумя трубами (присоединительной и циркуляционной) в двух точках с различным давлением, расстояние между этими точками должно быть 1-2 м. Контрольная трубка для проверки наличия воды в баке выводится в помещение дежурного персонала. Уклоны трубопроводов назначаются таким образом, чтобы воздух, выделяющийся из воды, беспрепятственно удалялся через бак. Объем сосуда определяют по формуле где Vсист — объем воды в системе отопления, составляющий при применении алюминиевых радиаторов около 20 л на 1000 Вт тепловой мощности системы. Тепловая мощность системы составляет 30кВт, следовательно Vсист Окончательно в системе отопления принимается мембранный расширительный бак Reflex NG30 ёмкостью 30 литров. 3.5 Устройства для удаления воздуха В системах с нижней разводкой воздух концентрируется в нагревательных приборах верхнего этажа. Для его удаления на верхних глухих пробках этих приборов ус- танавливаются воздухоотводчики с ручным управлением (краны Маевского), позволяющие вручную сбрасывать воздух по мере необходимости. 4. Проектирование системы вентиляции здания 4.1 Выбор и обоснование конструкции системы вентиляции Нормами для жилых домов рекомендуется канальная система вытяжной вентиляции с естественным побуждением. Вытяжные жалюзийные решетки устанавлены в местах интенсивного загрязнения воздуха: в кухнях и санузлах на 0,2 м ниже потолка. Вертикальные каналы выполнены в кирпичных стенах, устья каналов подняты над кровлей на 1,0 м. Из каждой квартиры воздух выводится по двум каналам — из кухни и из туалета, вентиляция ванной комнаты осуществляется через туалет, для чего в перегородке между этими помещениями предусматривается вентиляционное отверстие. В связи с тем, что здание бесчердачное, каждый вентиляционный канал имеет самостоятельный выпуск в атмосферу. Каналы сгруппированы в два блока — 3 канала от расположенных друг над другом трех туалетов и ванных комнат и 3 канала от кухонь. Каждый блок каналов закрыт от атмосферных осадков зонтом. 4.2 Расчет воздухообмена Требуемый воздухообмен в помещениях обусловливается видом и количеством вредных выделений, сопровождающих деятельность человека и технологические процессы. В жилых и общественных помещениях основные вредности — углекислый газ, выделения влаги и теплоизбытки. В производственных, помимо тепло- и влагоизбытков, могут быть пыль и различные газы. Размеры необходимой вытяжки из кухни Lкух, туалета Lтуал и ванной Lванн, м 3 /ч, заданы конкретными величинами, расход удаляемого воздуха из жилых комнат, м 3 /ч, определяется где Fпола — суммарная площадь пола жилых комнат, м 2 . Вентиляция жилых комнат производится через вентиляционные каналы кухни, туалета и ванной, поэтому должно выполняться условие Условие не выполняется. Вследствие этого расчётный воздухообмен кухни увеличен до 120 . 4.3 Аэродинамический расчет системы вентиляции Расчетная температура наружного воздуха для системы вентиляции tн = 5 °С, этой температуре соответствует плотность воздуха н = 1,27 кг/м 3 . Для кухни при tвн = 15 °С, вн = 1,22 кг/м 3 , для воздуха, удаляемого из туалета и ванной комнаты, принята температура, соответствующая среднему арифметическому температур этих помещений (25 + 16)/2 = 20,5 °С и 20,5 = 1,20 кг/м 3 . Рассчитываются каналы из туалетов 1-го и 2-го этажей. Высота каналов определяется разницей отметок устья вентиляционной шахты и жалюзийных решеток. h1= 4,8 м, h2= 2,0 м. Естественное давление для каждого канала определяется по формуле: е1 = 4,8 • 9,81 (1,27 — 1,20) = 3.29 Па; е2 = 2,0 • 9,81 (1,27 — 1,20) = 1.37 Па. Местные сопротивления во всех каналах аналогичны: вход с поворотом через жалюзийную решетку = 2; вытяжная шахта с зонтом = 1,3. Сумма коэффициентов местных сопротивлений = 3,3. Значение коэффициента шероховатости кирпичных каналов принято равным 1,45. Все расчеты для вентиляционной системы ВЕ-1 из санитарных узлов сведены в таблицу. Расчет выполняем в следующем порядке: 1. Определяем требуюмую площадь каналов где L — расчетный расход воздуха, м 3 /ч; Vрек — рекомендуемая скорость, принимаемая равной 0,5-1,0 м/с для вертикальных и горизонтальных каналов и 1 — 1,5 м/с для шахты. 2. Подбираем стандартное сечение канала с близким значением площади F (140*140 мм) 3. Так как вентиляционные каналы имеют прямоугольную форму их необходимо привести к эквивалентному диаметру круглого канала по формуле: 4. С помощью номограммы по расходу воздуха L и эквивалентному диаметру dэкв определяют удельные потери давления на трениеR, скорость V и динамическое давление Pv . Определяют потери давления на трение R l b , Па, и местные потери давления Z, Па где ? — коэффициенты местных сопротивлений на участке Задачей аэродинамического расчета является подбор таких сечений воздуховодов, при которых давления в расчетной ветке будут равны или меньше естественного располагаемого давления. Действующие давления в некоторых ветвях значительно превосходят потери давления, поэтому требуется регулирование воздухообмена жалюзийной решеткой. Уменьшение сечения каналов невозможно, так как приняты их минимальные размеры. Размещено на Allbest.ru Подобные документы Проверка теплозащитных свойств наружных ограждений. Проверка на отсутствие конденсации влаги. Расчет тепловой мощности системы отопления. Определение площади поверхности и числа отопительных приборов. Аэродинамический расчет каналов системы вентиляции. курсовая работа [631,5 K], добавлен 28.12.2017 Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций. Расход теплоты на нагревание вентиляционного воздуха. Выбор системы отопления и типа нагревательных приборов, гидравлический расчет. Противопожарные требования к устройству систем вентиляции. курсовая работа [244,4 K], добавлен 15.10.2013 Конструирование и расчет однотрубной системы водяного отопления. Определение расчетного теплового потока и расхода теплоносителя для отопительных приборов. Гидравлический расчет потерь теплоты помещениями и зданием, температуры в неотапливаемом подвале. курсовая работа [389,8 K], добавлен 06.05.2015 Характеристика системы электроснабжения пассажирского вагона. Расчет мощности основных электропотребителей: вентиляции, отопления, охлаждения воздуха, освещения. Определение мощности источника электроэнергии. Выбор защитной и коммутационной аппаратуры. курсовая работа [791,3 K], добавлен 06.02.2013 Выбор расчетных параметров наружного и внутреннего воздуха. Определение количества вредных выделений для залов, воздухообменов в остальных помещениях. Расчет воздухораспределения в залах. Схемы организации вентиляции, обоснование подбора агрегата. курсовая работа [204,6 K], добавлен 20.12.2013 Характеристика проектируемого комплекса и выбор технологии производственных процессов. Механизация водоснабжения и поения животных. Технологический расчет и выбор оборудования. Системы вентиляции и воздушного отопления. Расчет воздухообмена и освещения. курсовая работа [135,7 K], добавлен 01.12.2008 Расчёт отопления, вентиляции и горячего водоснабжения школы на 90 учащихся. Определение потерь теплоты через наружные ограждения гаража. Построение годового графика тепловой нагрузки. Подбор нагревательных приборов систем центрального отопления школы. курсовая работа [373,7 K], добавлен 10.03.2013
- 1.1 Нормативные требования к микроклимату помещений. Расчетные параметры наружного воздуха 1.2 Оп ределение теплопотерь помещений 1.2.1 Определить термические сопротивления наружных ограждений 1.3 Определение теплопотерь через ограждения помещений 1.3.1 Определить потери теплоты на нагрев инфильтрующегося через окна воздуха и бытовые тепловыделения 1.3.2 Определение суммарных потерь теплоты здания 2. Гидравлический расчет системы отопления 3. Расчет отопительных приборов и оборудования 3.1 Выбор типа и расчет отопительных приборов 3.2 Подбор циркуляционных насосов 3.3 Электрические котлы 3.4 Расширительные сосуды 3.5 Устройства для удаления воздуха 4. Проектирование системы вентиляции здания 4.1 Выбор и обоснование конструкции системы вентиляции 4.2 Расчет воздухообмена 4.3 Аэродинамический расчет системы вентиляции Системы отопления и вентиляции относятся к инженерным сетям зданий и являются системами жизнеобеспечения, предназначенными для поддержания в помещениях оптимальных температуры, влажности и других параметров воздушной среды. Без этого постоянное пребывание людей в зданиях невозможно. отопление вентиляция микроклимат В холодное время года человек вынужден обеспечивать в помещениях комфортную внутреннюю температуру воздуха. Процесс поддержания такой внутренней температуры называется отоплением. Тепловая энергия, подаваемая в помещение системой отопления, передается внутреннему воздуху, и в то же время от внутреннего воздуха поток тепла через наружные ограждения направлен из помещения наружу. Баланс этих двух процессов обусловливает температуру внутреннего воздуха. В процессе жизнедеятельности человека и при технологических процессах в воздух помещения выделяются так называемые вредности — вещества (газы, пары, пыль), повышенная концентрация которых в воздухе неблагоприятна для человека. Системы вентиляции предназначены для удаления из помещений загрязненного воздуха и подачу в них чистого. В последние десятилетия расширяется использование автономных систем теплоснабжения, обслуживающих одно здание или небольшое их количество. При этом для приготовления теплоносителя возможно использование как электроэнергии, так и непосредственное сжигание топлива (газ, жидкие нефтепродукты). Современные котлы, коэффициент полезного действия которых 92-95 %, незначительные потери в тепловых сетях, возможности автоматического регулирования обеспечивают более высокую экономическую эффективность таких систем. Для нормальной жизнедеятельности людей в помещении необходимо поддерживать оптимальные тепловой, воздушный и влажностный режимы. Сочетание таких параметров микроклимата, при которых сохраняется тепловое равновесие в организме человека и отсутствует напряжение в его системе терморегуляции, называют комфортным или оптимальным. Таблица 1.1 — Расчетные параметры микроклимата в помещениях жилых домов температура в холодный период года tвн, °С 3 на 1 м 2 пола Кухня с электроплитами Расчетная температура и скорость воздуха для холодного периода года для Благовещенска приведена в таблице 1.2. Таблица 1.2 — Расчетные параметры наружного воздуха Расчетная температура tн Б , °С 1.2 Определение теплопотерь помещений 1.2.1 Определить термические сопротивления наружных ограждений Отапливаемые помещения теряют теплоту через ограждения вследствие разности температур внутреннего и наружного воздуха. Такими ограждениями являются стены, окна, двери, перекрытия над подвалами, чердачные и бесчердачные перекрытия, полы по грунту. Теплозащитные качества ограждений характеризуются величиной сопротивления теплопередаче (термического сопротивления) R0, м 2 С / Вт, определяемой по формуле где в — коэффициент тепловосприятия внутренней поверхности ограждения, Вт/ м 2 С; i и i — толщина слоя и расчетный коэффициент теплопроводности материала слоев ограждающей конструкции; н — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения, Вт/ м 2 С; Rв.п. — термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки (при наличии ее в конструкции), м 2 С/Вт. Для наружной стены термическое сопротивление будет равно: Для чердачного покрытия термическое сопротивление будет равно: Для перекрытия над подвалом термическое сопротивление будет равно: Для окон и дверей термическое сопротивление принимается равным 0,39 и 0,43 соответственно. 1.3 Определение теплопотерь через ограждения помещений Теплопотери определяют через все ограждающие конструкции и для всех отапливаемых помещений. Допускается не учитывать теплопотери через внутренние ограждения, если разность температур в помещениях, которые они разделяют, не превышает 3 °С. Потери теплоты, Вт, через ограждающие конструкции рассчитывают по формуле где F — расчетная площадь ограждающей конструкции, м 2 ; tвн — расчетная температура воздуха в помещении, °С; — расчетная температура наружного воздуха, °С; — добавочные теплопотери, в долях от основных потерь; n — коэффициент учета положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху; R0 — сопротивление теплопередаче, м 2 °С/ Вт. 1.3.1 Определить потери теплоты на нагрев инфильтрующегося через окна воздуха и бытовые тепловыделения Расход теплоты Qинф, Вт, определяется по формуле где L — расход удаляемого воздуха, м 3 /ч, принимаемый для жилых зданий из расчета 3 м 3 /ч на 1 м 2 площади жилых помещений; вн — плотность внутреннего воздуха, кг/м 3 ; с — удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж /(кгС). Удельный вес , Н/м 3 , и плотность воздуха , кг/м 3 , могут быть определены по формулам где t — температура воздуха, С; g = 9,81 м/с 2 . Расчетные теплопотери помещения, Вт, определяются по формуле где Qогр — суммарные теплопотери через ограждения помещения; Qинф — наибольший расход теплоты на подогрев инфильтрующегося; Qбыт — бытовые тепловыделения от электрических приборов, освещения и других источников тепла, принимаемые для жилых помещений и кухонь не менее 10 Вт на 1 м 2 площади пола. Результаты расчета вносятся в таблицу. Расчет теплопотерь помещения 101. Это помещение теряет тепло через две наружные стены, одно окно и перекрытие над подвалом. Размеры ограждающих конструкций определены по плану типового этажа . Температура внутреннего воздуха назначена 22С, как для углового помещения. Потери теплоты через отдельные ограждающие конструкции определяются по формуле. Добавочные теплопотери определены по [13, табл. 1.3]. Добавка на ориентацию наружной стены, ориентированной на запад — = 0,05; наружной стены и окна, ориентированных на север — = 0,1. Добавка на угловое помещение при наличии стены, обращенной на север, принята для всех стен и окон — = 0,05. Коэффициент n для стен и окон, непосредственно соприкасающихся с наружным воздухом, принят равным 1, для перекрытия над неотапливаемым подвалом без световых проемов — n = 0,6. Результаты всех расчетов сведены в таблице 1.3. Сумма теплопотерь через ограждения в комнате 101 составила Qогр=672,01 Вт. Величина теплопотерь на инфильтрацию по первой методике вычислена по формуле . L = 3Fпола = 3 • 16,19 = 48,57 м 2 ; Qинф = 0,28 · 48,57 · 1,19 · 1 · 56 = 906,27 Вт. Qбыт = 12 Fпола = 12 16,19 = 194,28 Вт. Qрасч = 906,27 + 672,01 — 194,28 = 1384 Вт. 1.3.2 Определение суммарных потерь теплоты здания Аналогично расчёт ведётся и для других помещений. Значения всех угловых комнат невзирая на различную ориентацию могут быть приняты одинаковыми. Теплопотери рядовых комнат первого этажа приближенно могут быть получены вычитанием из теплопотерь угловой комнаты теплопотерь через торцевую стену, а теплопотери комнат среднего этажа вычитанием теплопотерь через перекрытие над подвалом. Теплопотери помещений первого и последнего этажа можно принять приближенно одинаковыми. Лестничная клетка рассматривается как одно помещение высотой, равной высоте всего здания, теплопотери назначаются как сумма теплопотерь помещений такой же площади, расположенных одно над другим на всю высоту здания. Результаты приведены в табл. 1.4. Таблица 1.4 — Теплопотери помещений жилого здания, Вт. Таким образом общие теплопотери здания составили Qзд = 21500 Вт. 2. Гидравлический расчёт системы отопления Расчет заключается в подборе диаметров трубопроводов системы отопления таким образом, чтобы при расчетных расходах теплоносителя потери давления во всех циркуляционных кольцах были не более расчетного циркуляционного давления Рр. В качестве расчетной схемы системы используют аксонометрическую схему трубопроводов. 1. Строится расчетная аксонометрическая схема трубопроводов системы отопления и выбираются расчетные циркуляционные кольца. 2. Расчетные потоки теплоты для участков системы определяются по формуле где в1 и в2 — коэффициенты условий работы прибора ( в данной работе , ). 3. Назначаются параметры теплоносителя. В данном случае 90/70 С. Для однотрубных систем водяного отопления при нижней разводке Плотности воды определяются в зависимости от ее температуры по справочным данным. Температуру воды на участках стояка однотрубной системы водяного отопления определяют по формуле где tг — температура горячей воды, подаваемой в систему отопления, °С; Qi — суммарная тепловая нагрузка приборов на стояке, расположенных выше (ранее) рассматриваемого участка по течению воды, Вт; tст — перепад температур теплоносителя на стояке, равный разности(tг-tо),°С ; Qст — тепловая нагрузка стояка, Вт. В системах с насосной циркуляцией расчетное циркуляционное давление для каждого рассчитываемого кольца Рр, Па, определяют по формуле где Рнас — циркуляционное давление, создаваемое насосом или гидроэлеватором, Па; Е — доля естественного давления, которую целесообразно учитывать в расчетах; Ре — естественное давление, вызванное охлаждением воды в системе. 4. Определяются расходы воды на участках расчетного циркуляционного кольца Gуч, кг/ч, где Qуч — расчетные потоки теплоты на участках, Вт. 5. Назначаются предварительные диаметры трубопроводов участков большого циркуляционного кольца. При этом рекомендуется принимать такие диаметры, для которых при расчетных расходах Gуч удельные потери давления на трение R примерно соответствуют среднему значению удельных потерь давления в расчетном циркуляционном кольце Rср где 0,65 — ориентировочная доля потерь давления по длине от общих потерь; Pр — расчетное циркуляционное давление для рассчитываемого кольца, определенное по рекомендациям пункта 3, Па; L — суммарная длина участков кольца, м. Задачей расчета является подбор таких диаметров трубопроводов, при которых суммарные потери давления всех участков в расчетном кольце (Rl+Z) будут меньше расчетного циркуляционного давления Рр с запасом 10-20 %, т. е. должно соблюдаться условие 3 /час) и напору в м. В гидравлическом расчете системы отопления используется массовый расход кг/ч, При пересчете нужно учитывать, что 1 м 3 /час соответствует 1000 кг/час. Напор 1 м соответствует давлению 10 кПа. Необходимая подача насоса соответствует расходу теплоносителя на отопление обслуживаемого здания или группы зданий. В курсовой работе можно считать, что котельная или тепловой пункт (ТП) обслуживает одно рассчитываемое здание, и подача насоса соответствует расходу воды на первом участке, идущем от водонагревателя к зданию. Необходимый напор насоса соответствует давлению Рнас =10кПа. Расчетный массовый расход теплоносителя на вводе в соответствии с табл. 2.1 составляет 974кг/ч, это соответствует объемному расходу воды 0,974м 3 /час. Принятое значение циркуляционного давления насоса 10 кПа соответствует напору 1,0 м. По графику подобран циркуляционный насос марки UPS25-30 . 3.3 Электрические котлы Современные электрические котлы широко используются для подготовки теплоносителя воды в системах отопления небольших отдельных зданий, коттеджей. Такие котлы компактны, могут размещаться, например, в подвалах и различных подсобных помещениях, позволяют автоматизировать процесс отопления за счет регулирования работы электронагревательных элементов (ТЭНов) и режима работы циркуляционного насоса. Подбор котлов осуществляется по потребляемой мощности, которая должна быть не менее тепловой нагрузки системы отопления (теплопотерь здания). 3.4 Расширительные сосуды Расширительные сосуды устанавливаются в здании при подключении к тепловой сети по независимой схеме или при отоплении от местной котельной. Они защищают систему отопления от повышения давления: предназначены для вмещения избыточного объема воды при ее температурном расширении в процессе эксплуатации. В баке обеспечивается постоянный обмен воды за счет циркуляции. В системах с насосной циркуляцией бак присоединяется к обратному трубопроводу системы отопления двумя трубами (присоединительной и циркуляционной) в двух точках с различным давлением, расстояние между этими точками должно быть 1-2 м. Контрольная трубка для проверки наличия воды в баке выводится в помещение дежурного персонала. Уклоны трубопроводов назначаются таким образом, чтобы воздух, выделяющийся из воды, беспрепятственно удалялся через бак. Объем сосуда определяют по формуле где Vсист — объем воды в системе отопления, составляющий при применении алюминиевых радиаторов около 20 л на 1000 Вт тепловой мощности системы. Тепловая мощность системы составляет 30кВт, следовательно Vсист Окончательно в системе отопления принимается мембранный расширительный бак Reflex NG30 ёмкостью 30 литров. 3.5 Устройства для удаления воздуха В системах с нижней разводкой воздух концентрируется в нагревательных приборах верхнего этажа. Для его удаления на верхних глухих пробках этих приборов ус- танавливаются воздухоотводчики с ручным управлением (краны Маевского), позволяющие вручную сбрасывать воздух по мере необходимости. 4. Проектирование системы вентиляции здания 4.1 Выбор и обоснование конструкции системы вентиляции Нормами для жилых домов рекомендуется канальная система вытяжной вентиляции с естественным побуждением. Вытяжные жалюзийные решетки устанавлены в местах интенсивного загрязнения воздуха: в кухнях и санузлах на 0,2 м ниже потолка. Вертикальные каналы выполнены в кирпичных стенах, устья каналов подняты над кровлей на 1,0 м. Из каждой квартиры воздух выводится по двум каналам — из кухни и из туалета, вентиляция ванной комнаты осуществляется через туалет, для чего в перегородке между этими помещениями предусматривается вентиляционное отверстие. В связи с тем, что здание бесчердачное, каждый вентиляционный канал имеет самостоятельный выпуск в атмосферу. Каналы сгруппированы в два блока — 3 канала от расположенных друг над другом трех туалетов и ванных комнат и 3 канала от кухонь. Каждый блок каналов закрыт от атмосферных осадков зонтом. 4.2 Расчет воздухообмена Требуемый воздухообмен в помещениях обусловливается видом и количеством вредных выделений, сопровождающих деятельность человека и технологические процессы. В жилых и общественных помещениях основные вредности — углекислый газ, выделения влаги и теплоизбытки. В производственных, помимо тепло- и влагоизбытков, могут быть пыль и различные газы. Размеры необходимой вытяжки из кухни Lкух, туалета Lтуал и ванной Lванн, м 3 /ч, заданы конкретными величинами, расход удаляемого воздуха из жилых комнат, м 3 /ч, определяется где Fпола — суммарная площадь пола жилых комнат, м 2 . Вентиляция жилых комнат производится через вентиляционные каналы кухни, туалета и ванной, поэтому должно выполняться условие Условие не выполняется. Вследствие этого расчётный воздухообмен кухни увеличен до 120 . 4.3 Аэродинамический расчет системы вентиляции Расчетная температура наружного воздуха для системы вентиляции tн = 5 °С, этой температуре соответствует плотность воздуха н = 1,27 кг/м 3 . Для кухни при tвн = 15 °С, вн = 1,22 кг/м 3 , для воздуха, удаляемого из туалета и ванной комнаты, принята температура, соответствующая среднему арифметическому температур этих помещений (25 + 16)/2 = 20,5 °С и 20,5 = 1,20 кг/м 3 . Рассчитываются каналы из туалетов 1-го и 2-го этажей. Высота каналов определяется разницей отметок устья вентиляционной шахты и жалюзийных решеток. h1= 4,8 м, h2= 2,0 м. Естественное давление для каждого канала определяется по формуле: е1 = 4,8 • 9,81 (1,27 — 1,20) = 3.29 Па; е2 = 2,0 • 9,81 (1,27 — 1,20) = 1.37 Па. Местные сопротивления во всех каналах аналогичны: вход с поворотом через жалюзийную решетку = 2; вытяжная шахта с зонтом = 1,3. Сумма коэффициентов местных сопротивлений = 3,3. Значение коэффициента шероховатости кирпичных каналов принято равным 1,45. Все расчеты для вентиляционной системы ВЕ-1 из санитарных узлов сведены в таблицу. Расчет выполняем в следующем порядке: 1. Определяем требуюмую площадь каналов где L — расчетный расход воздуха, м 3 /ч; Vрек — рекомендуемая скорость, принимаемая равной 0,5-1,0 м/с для вертикальных и горизонтальных каналов и 1 — 1,5 м/с для шахты. 2. Подбираем стандартное сечение канала с близким значением площади F (140*140 мм) 3. Так как вентиляционные каналы имеют прямоугольную форму их необходимо привести к эквивалентному диаметру круглого канала по формуле: 4. С помощью номограммы по расходу воздуха L и эквивалентному диаметру dэкв определяют удельные потери давления на трениеR, скорость V и динамическое давление Pv . Определяют потери давления на трение R l b , Па, и местные потери давления Z, Па где ? — коэффициенты местных сопротивлений на участке Задачей аэродинамического расчета является подбор таких сечений воздуховодов, при которых давления в расчетной ветке будут равны или меньше естественного располагаемого давления. Действующие давления в некоторых ветвях значительно превосходят потери давления, поэтому требуется регулирование воздухообмена жалюзийной решеткой. Уменьшение сечения каналов невозможно, так как приняты их минимальные размеры. Размещено на Allbest.ru Подобные документы Проверка теплозащитных свойств наружных ограждений. Проверка на отсутствие конденсации влаги. Расчет тепловой мощности системы отопления. Определение площади поверхности и числа отопительных приборов. Аэродинамический расчет каналов системы вентиляции. курсовая работа [631,5 K], добавлен 28.12.2017 Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций. Расход теплоты на нагревание вентиляционного воздуха. Выбор системы отопления и типа нагревательных приборов, гидравлический расчет. Противопожарные требования к устройству систем вентиляции. курсовая работа [244,4 K], добавлен 15.10.2013 Конструирование и расчет однотрубной системы водяного отопления. Определение расчетного теплового потока и расхода теплоносителя для отопительных приборов. Гидравлический расчет потерь теплоты помещениями и зданием, температуры в неотапливаемом подвале. курсовая работа [389,8 K], добавлен 06.05.2015 Характеристика системы электроснабжения пассажирского вагона. Расчет мощности основных электропотребителей: вентиляции, отопления, охлаждения воздуха, освещения. Определение мощности источника электроэнергии. Выбор защитной и коммутационной аппаратуры. курсовая работа [791,3 K], добавлен 06.02.2013 Выбор расчетных параметров наружного и внутреннего воздуха. Определение количества вредных выделений для залов, воздухообменов в остальных помещениях. Расчет воздухораспределения в залах. Схемы организации вентиляции, обоснование подбора агрегата. курсовая работа [204,6 K], добавлен 20.12.2013 Характеристика проектируемого комплекса и выбор технологии производственных процессов. Механизация водоснабжения и поения животных. Технологический расчет и выбор оборудования. Системы вентиляции и воздушного отопления. Расчет воздухообмена и освещения. курсовая работа [135,7 K], добавлен 01.12.2008 Расчёт отопления, вентиляции и горячего водоснабжения школы на 90 учащихся. Определение потерь теплоты через наружные ограждения гаража. Построение годового графика тепловой нагрузки. Подбор нагревательных приборов систем центрального отопления школы. курсовая работа [373,7 K], добавлен 10.03.2013
- 1.2 Оп ределение теплопотерь помещений 1.2.1 Определить термические сопротивления наружных ограждений 1.3 Определение теплопотерь через ограждения помещений 1.3.1 Определить потери теплоты на нагрев инфильтрующегося через окна воздуха и бытовые тепловыделения 1.3.2 Определение суммарных потерь теплоты здания 2. Гидравлический расчет системы отопления 3. Расчет отопительных приборов и оборудования 3.1 Выбор типа и расчет отопительных приборов 3.2 Подбор циркуляционных насосов 3.3 Электрические котлы 3.4 Расширительные сосуды 3.5 Устройства для удаления воздуха 4. Проектирование системы вентиляции здания 4.1 Выбор и обоснование конструкции системы вентиляции 4.2 Расчет воздухообмена 4.3 Аэродинамический расчет системы вентиляции Системы отопления и вентиляции относятся к инженерным сетям зданий и являются системами жизнеобеспечения, предназначенными для поддержания в помещениях оптимальных температуры, влажности и других параметров воздушной среды. Без этого постоянное пребывание людей в зданиях невозможно. отопление вентиляция микроклимат В холодное время года человек вынужден обеспечивать в помещениях комфортную внутреннюю температуру воздуха. Процесс поддержания такой внутренней температуры называется отоплением. Тепловая энергия, подаваемая в помещение системой отопления, передается внутреннему воздуху, и в то же время от внутреннего воздуха поток тепла через наружные ограждения направлен из помещения наружу. Баланс этих двух процессов обусловливает температуру внутреннего воздуха. В процессе жизнедеятельности человека и при технологических процессах в воздух помещения выделяются так называемые вредности — вещества (газы, пары, пыль), повышенная концентрация которых в воздухе неблагоприятна для человека. Системы вентиляции предназначены для удаления из помещений загрязненного воздуха и подачу в них чистого. В последние десятилетия расширяется использование автономных систем теплоснабжения, обслуживающих одно здание или небольшое их количество. При этом для приготовления теплоносителя возможно использование как электроэнергии, так и непосредственное сжигание топлива (газ, жидкие нефтепродукты). Современные котлы, коэффициент полезного действия которых 92-95 %, незначительные потери в тепловых сетях, возможности автоматического регулирования обеспечивают более высокую экономическую эффективность таких систем. Для нормальной жизнедеятельности людей в помещении необходимо поддерживать оптимальные тепловой, воздушный и влажностный режимы. Сочетание таких параметров микроклимата, при которых сохраняется тепловое равновесие в организме человека и отсутствует напряжение в его системе терморегуляции, называют комфортным или оптимальным. Таблица 1.1 — Расчетные параметры микроклимата в помещениях жилых домов температура в холодный период года tвн, °С 3 на 1 м 2 пола Кухня с электроплитами Расчетная температура и скорость воздуха для холодного периода года для Благовещенска приведена в таблице 1.2. Таблица 1.2 — Расчетные параметры наружного воздуха Расчетная температура tн Б , °С 1.2 Определение теплопотерь помещений 1.2.1 Определить термические сопротивления наружных ограждений Отапливаемые помещения теряют теплоту через ограждения вследствие разности температур внутреннего и наружного воздуха. Такими ограждениями являются стены, окна, двери, перекрытия над подвалами, чердачные и бесчердачные перекрытия, полы по грунту. Теплозащитные качества ограждений характеризуются величиной сопротивления теплопередаче (термического сопротивления) R0, м 2 С / Вт, определяемой по формуле где в — коэффициент тепловосприятия внутренней поверхности ограждения, Вт/ м 2 С; i и i — толщина слоя и расчетный коэффициент теплопроводности материала слоев ограждающей конструкции; н — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения, Вт/ м 2 С; Rв.п. — термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки (при наличии ее в конструкции), м 2 С/Вт. Для наружной стены термическое сопротивление будет равно: Для чердачного покрытия термическое сопротивление будет равно: Для перекрытия над подвалом термическое сопротивление будет равно: Для окон и дверей термическое сопротивление принимается равным 0,39 и 0,43 соответственно. 1.3 Определение теплопотерь через ограждения помещений Теплопотери определяют через все ограждающие конструкции и для всех отапливаемых помещений. Допускается не учитывать теплопотери через внутренние ограждения, если разность температур в помещениях, которые они разделяют, не превышает 3 °С. Потери теплоты, Вт, через ограждающие конструкции рассчитывают по формуле где F — расчетная площадь ограждающей конструкции, м 2 ; tвн — расчетная температура воздуха в помещении, °С; — расчетная температура наружного воздуха, °С; — добавочные теплопотери, в долях от основных потерь; n — коэффициент учета положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху; R0 — сопротивление теплопередаче, м 2 °С/ Вт. 1.3.1 Определить потери теплоты на нагрев инфильтрующегося через окна воздуха и бытовые тепловыделения Расход теплоты Qинф, Вт, определяется по формуле где L — расход удаляемого воздуха, м 3 /ч, принимаемый для жилых зданий из расчета 3 м 3 /ч на 1 м 2 площади жилых помещений; вн — плотность внутреннего воздуха, кг/м 3 ; с — удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж /(кгС). Удельный вес , Н/м 3 , и плотность воздуха , кг/м 3 , могут быть определены по формулам где t — температура воздуха, С; g = 9,81 м/с 2 . Расчетные теплопотери помещения, Вт, определяются по формуле где Qогр — суммарные теплопотери через ограждения помещения; Qинф — наибольший расход теплоты на подогрев инфильтрующегося; Qбыт — бытовые тепловыделения от электрических приборов, освещения и других источников тепла, принимаемые для жилых помещений и кухонь не менее 10 Вт на 1 м 2 площади пола. Результаты расчета вносятся в таблицу. Расчет теплопотерь помещения 101. Это помещение теряет тепло через две наружные стены, одно окно и перекрытие над подвалом. Размеры ограждающих конструкций определены по плану типового этажа . Температура внутреннего воздуха назначена 22С, как для углового помещения. Потери теплоты через отдельные ограждающие конструкции определяются по формуле. Добавочные теплопотери определены по [13, табл. 1.3]. Добавка на ориентацию наружной стены, ориентированной на запад — = 0,05; наружной стены и окна, ориентированных на север — = 0,1. Добавка на угловое помещение при наличии стены, обращенной на север, принята для всех стен и окон — = 0,05. Коэффициент n для стен и окон, непосредственно соприкасающихся с наружным воздухом, принят равным 1, для перекрытия над неотапливаемым подвалом без световых проемов — n = 0,6. Результаты всех расчетов сведены в таблице 1.3. Сумма теплопотерь через ограждения в комнате 101 составила Qогр=672,01 Вт. Величина теплопотерь на инфильтрацию по первой методике вычислена по формуле . L = 3Fпола = 3 • 16,19 = 48,57 м 2 ; Qинф = 0,28 · 48,57 · 1,19 · 1 · 56 = 906,27 Вт. Qбыт = 12 Fпола = 12 16,19 = 194,28 Вт. Qрасч = 906,27 + 672,01 — 194,28 = 1384 Вт. 1.3.2 Определение суммарных потерь теплоты здания Аналогично расчёт ведётся и для других помещений. Значения всех угловых комнат невзирая на различную ориентацию могут быть приняты одинаковыми. Теплопотери рядовых комнат первого этажа приближенно могут быть получены вычитанием из теплопотерь угловой комнаты теплопотерь через торцевую стену, а теплопотери комнат среднего этажа вычитанием теплопотерь через перекрытие над подвалом. Теплопотери помещений первого и последнего этажа можно принять приближенно одинаковыми. Лестничная клетка рассматривается как одно помещение высотой, равной высоте всего здания, теплопотери назначаются как сумма теплопотерь помещений такой же площади, расположенных одно над другим на всю высоту здания. Результаты приведены в табл. 1.4. Таблица 1.4 — Теплопотери помещений жилого здания, Вт. Таким образом общие теплопотери здания составили Qзд = 21500 Вт. 2. Гидравлический расчёт системы отопления Расчет заключается в подборе диаметров трубопроводов системы отопления таким образом, чтобы при расчетных расходах теплоносителя потери давления во всех циркуляционных кольцах были не более расчетного циркуляционного давления Рр. В качестве расчетной схемы системы используют аксонометрическую схему трубопроводов. 1. Строится расчетная аксонометрическая схема трубопроводов системы отопления и выбираются расчетные циркуляционные кольца. 2. Расчетные потоки теплоты для участков системы определяются по формуле где в1 и в2 — коэффициенты условий работы прибора ( в данной работе , ). 3. Назначаются параметры теплоносителя. В данном случае 90/70 С. Для однотрубных систем водяного отопления при нижней разводке Плотности воды определяются в зависимости от ее температуры по справочным данным. Температуру воды на участках стояка однотрубной системы водяного отопления определяют по формуле где tг — температура горячей воды, подаваемой в систему отопления, °С; Qi — суммарная тепловая нагрузка приборов на стояке, расположенных выше (ранее) рассматриваемого участка по течению воды, Вт; tст — перепад температур теплоносителя на стояке, равный разности(tг-tо),°С ; Qст — тепловая нагрузка стояка, Вт. В системах с насосной циркуляцией расчетное циркуляционное давление для каждого рассчитываемого кольца Рр, Па, определяют по формуле где Рнас — циркуляционное давление, создаваемое насосом или гидроэлеватором, Па; Е — доля естественного давления, которую целесообразно учитывать в расчетах; Ре — естественное давление, вызванное охлаждением воды в системе. 4. Определяются расходы воды на участках расчетного циркуляционного кольца Gуч, кг/ч, где Qуч — расчетные потоки теплоты на участках, Вт. 5. Назначаются предварительные диаметры трубопроводов участков большого циркуляционного кольца. При этом рекомендуется принимать такие диаметры, для которых при расчетных расходах Gуч удельные потери давления на трение R примерно соответствуют среднему значению удельных потерь давления в расчетном циркуляционном кольце Rср где 0,65 — ориентировочная доля потерь давления по длине от общих потерь; Pр — расчетное циркуляционное давление для рассчитываемого кольца, определенное по рекомендациям пункта 3, Па; L — суммарная длина участков кольца, м. Задачей расчета является подбор таких диаметров трубопроводов, при которых суммарные потери давления всех участков в расчетном кольце (Rl+Z) будут меньше расчетного циркуляционного давления Рр с запасом 10-20 %, т. е. должно соблюдаться условие 3 /час) и напору в м. В гидравлическом расчете системы отопления используется массовый расход кг/ч, При пересчете нужно учитывать, что 1 м 3 /час соответствует 1000 кг/час. Напор 1 м соответствует давлению 10 кПа. Необходимая подача насоса соответствует расходу теплоносителя на отопление обслуживаемого здания или группы зданий. В курсовой работе можно считать, что котельная или тепловой пункт (ТП) обслуживает одно рассчитываемое здание, и подача насоса соответствует расходу воды на первом участке, идущем от водонагревателя к зданию. Необходимый напор насоса соответствует давлению Рнас =10кПа. Расчетный массовый расход теплоносителя на вводе в соответствии с табл. 2.1 составляет 974кг/ч, это соответствует объемному расходу воды 0,974м 3 /час. Принятое значение циркуляционного давления насоса 10 кПа соответствует напору 1,0 м. По графику подобран циркуляционный насос марки UPS25-30 . 3.3 Электрические котлы Современные электрические котлы широко используются для подготовки теплоносителя воды в системах отопления небольших отдельных зданий, коттеджей. Такие котлы компактны, могут размещаться, например, в подвалах и различных подсобных помещениях, позволяют автоматизировать процесс отопления за счет регулирования работы электронагревательных элементов (ТЭНов) и режима работы циркуляционного насоса. Подбор котлов осуществляется по потребляемой мощности, которая должна быть не менее тепловой нагрузки системы отопления (теплопотерь здания). 3.4 Расширительные сосуды Расширительные сосуды устанавливаются в здании при подключении к тепловой сети по независимой схеме или при отоплении от местной котельной. Они защищают систему отопления от повышения давления: предназначены для вмещения избыточного объема воды при ее температурном расширении в процессе эксплуатации. В баке обеспечивается постоянный обмен воды за счет циркуляции. В системах с насосной циркуляцией бак присоединяется к обратному трубопроводу системы отопления двумя трубами (присоединительной и циркуляционной) в двух точках с различным давлением, расстояние между этими точками должно быть 1-2 м. Контрольная трубка для проверки наличия воды в баке выводится в помещение дежурного персонала. Уклоны трубопроводов назначаются таким образом, чтобы воздух, выделяющийся из воды, беспрепятственно удалялся через бак. Объем сосуда определяют по формуле где Vсист — объем воды в системе отопления, составляющий при применении алюминиевых радиаторов около 20 л на 1000 Вт тепловой мощности системы. Тепловая мощность системы составляет 30кВт, следовательно Vсист Окончательно в системе отопления принимается мембранный расширительный бак Reflex NG30 ёмкостью 30 литров. 3.5 Устройства для удаления воздуха В системах с нижней разводкой воздух концентрируется в нагревательных приборах верхнего этажа. Для его удаления на верхних глухих пробках этих приборов ус- танавливаются воздухоотводчики с ручным управлением (краны Маевского), позволяющие вручную сбрасывать воздух по мере необходимости. 4. Проектирование системы вентиляции здания 4.1 Выбор и обоснование конструкции системы вентиляции Нормами для жилых домов рекомендуется канальная система вытяжной вентиляции с естественным побуждением. Вытяжные жалюзийные решетки устанавлены в местах интенсивного загрязнения воздуха: в кухнях и санузлах на 0,2 м ниже потолка. Вертикальные каналы выполнены в кирпичных стенах, устья каналов подняты над кровлей на 1,0 м. Из каждой квартиры воздух выводится по двум каналам — из кухни и из туалета, вентиляция ванной комнаты осуществляется через туалет, для чего в перегородке между этими помещениями предусматривается вентиляционное отверстие. В связи с тем, что здание бесчердачное, каждый вентиляционный канал имеет самостоятельный выпуск в атмосферу. Каналы сгруппированы в два блока — 3 канала от расположенных друг над другом трех туалетов и ванных комнат и 3 канала от кухонь. Каждый блок каналов закрыт от атмосферных осадков зонтом. 4.2 Расчет воздухообмена Требуемый воздухообмен в помещениях обусловливается видом и количеством вредных выделений, сопровождающих деятельность человека и технологические процессы. В жилых и общественных помещениях основные вредности — углекислый газ, выделения влаги и теплоизбытки. В производственных, помимо тепло- и влагоизбытков, могут быть пыль и различные газы. Размеры необходимой вытяжки из кухни Lкух, туалета Lтуал и ванной Lванн, м 3 /ч, заданы конкретными величинами, расход удаляемого воздуха из жилых комнат, м 3 /ч, определяется где Fпола — суммарная площадь пола жилых комнат, м 2 . Вентиляция жилых комнат производится через вентиляционные каналы кухни, туалета и ванной, поэтому должно выполняться условие Условие не выполняется. Вследствие этого расчётный воздухообмен кухни увеличен до 120 . 4.3 Аэродинамический расчет системы вентиляции Расчетная температура наружного воздуха для системы вентиляции tн = 5 °С, этой температуре соответствует плотность воздуха н = 1,27 кг/м 3 . Для кухни при tвн = 15 °С, вн = 1,22 кг/м 3 , для воздуха, удаляемого из туалета и ванной комнаты, принята температура, соответствующая среднему арифметическому температур этих помещений (25 + 16)/2 = 20,5 °С и 20,5 = 1,20 кг/м 3 . Рассчитываются каналы из туалетов 1-го и 2-го этажей. Высота каналов определяется разницей отметок устья вентиляционной шахты и жалюзийных решеток. h1= 4,8 м, h2= 2,0 м. Естественное давление для каждого канала определяется по формуле: е1 = 4,8 • 9,81 (1,27 — 1,20) = 3.29 Па; е2 = 2,0 • 9,81 (1,27 — 1,20) = 1.37 Па. Местные сопротивления во всех каналах аналогичны: вход с поворотом через жалюзийную решетку = 2; вытяжная шахта с зонтом = 1,3. Сумма коэффициентов местных сопротивлений = 3,3. Значение коэффициента шероховатости кирпичных каналов принято равным 1,45. Все расчеты для вентиляционной системы ВЕ-1 из санитарных узлов сведены в таблицу. Расчет выполняем в следующем порядке: 1. Определяем требуюмую площадь каналов где L — расчетный расход воздуха, м 3 /ч; Vрек — рекомендуемая скорость, принимаемая равной 0,5-1,0 м/с для вертикальных и горизонтальных каналов и 1 — 1,5 м/с для шахты. 2. Подбираем стандартное сечение канала с близким значением площади F (140*140 мм) 3. Так как вентиляционные каналы имеют прямоугольную форму их необходимо привести к эквивалентному диаметру круглого канала по формуле: 4. С помощью номограммы по расходу воздуха L и эквивалентному диаметру dэкв определяют удельные потери давления на трениеR, скорость V и динамическое давление Pv . Определяют потери давления на трение R l b , Па, и местные потери давления Z, Па где ? — коэффициенты местных сопротивлений на участке Задачей аэродинамического расчета является подбор таких сечений воздуховодов, при которых давления в расчетной ветке будут равны или меньше естественного располагаемого давления. Действующие давления в некоторых ветвях значительно превосходят потери давления, поэтому требуется регулирование воздухообмена жалюзийной решеткой. Уменьшение сечения каналов невозможно, так как приняты их минимальные размеры. Размещено на Allbest.ru Подобные документы Проверка теплозащитных свойств наружных ограждений. Проверка на отсутствие конденсации влаги. Расчет тепловой мощности системы отопления. Определение площади поверхности и числа отопительных приборов. Аэродинамический расчет каналов системы вентиляции. курсовая работа [631,5 K], добавлен 28.12.2017 Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций. Расход теплоты на нагревание вентиляционного воздуха. Выбор системы отопления и типа нагревательных приборов, гидравлический расчет. Противопожарные требования к устройству систем вентиляции. курсовая работа [244,4 K], добавлен 15.10.2013 Конструирование и расчет однотрубной системы водяного отопления. Определение расчетного теплового потока и расхода теплоносителя для отопительных приборов. Гидравлический расчет потерь теплоты помещениями и зданием, температуры в неотапливаемом подвале. курсовая работа [389,8 K], добавлен 06.05.2015 Характеристика системы электроснабжения пассажирского вагона. Расчет мощности основных электропотребителей: вентиляции, отопления, охлаждения воздуха, освещения. Определение мощности источника электроэнергии. Выбор защитной и коммутационной аппаратуры. курсовая работа [791,3 K], добавлен 06.02.2013 Выбор расчетных параметров наружного и внутреннего воздуха. Определение количества вредных выделений для залов, воздухообменов в остальных помещениях. Расчет воздухораспределения в залах. Схемы организации вентиляции, обоснование подбора агрегата. курсовая работа [204,6 K], добавлен 20.12.2013 Характеристика проектируемого комплекса и выбор технологии производственных процессов. Механизация водоснабжения и поения животных. Технологический расчет и выбор оборудования. Системы вентиляции и воздушного отопления. Расчет воздухообмена и освещения. курсовая работа [135,7 K], добавлен 01.12.2008 Расчёт отопления, вентиляции и горячего водоснабжения школы на 90 учащихся. Определение потерь теплоты через наружные ограждения гаража. Построение годового графика тепловой нагрузки. Подбор нагревательных приборов систем центрального отопления школы. курсовая работа [373,7 K], добавлен 10.03.2013
- 1.2.1 Определить термические сопротивления наружных ограждений
- 1.3
- 1.2 Определение теплопотерь помещений 1.2.1 Определить термические сопротивления наружных ограждений Отапливаемые помещения теряют теплоту через ограждения вследствие разности температур внутреннего и наружного воздуха. Такими ограждениями являются стены, окна, двери, перекрытия над подвалами, чердачные и бесчердачные перекрытия, полы по грунту. Теплозащитные качества ограждений характеризуются величиной сопротивления теплопередаче (термического сопротивления) R0, м 2 С / Вт, определяемой по формуле где в — коэффициент тепловосприятия внутренней поверхности ограждения, Вт/ м 2 С; i и i — толщина слоя и расчетный коэффициент теплопроводности материала слоев ограждающей конструкции; н — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения, Вт/ м 2 С; Rв.п. — термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки (при наличии ее в конструкции), м 2 С/Вт. Для наружной стены термическое сопротивление будет равно: Для чердачного покрытия термическое сопротивление будет равно: Для перекрытия над подвалом термическое сопротивление будет равно: Для окон и дверей термическое сопротивление принимается равным 0,39 и 0,43 соответственно. 1.3 Определение теплопотерь через ограждения помещений Теплопотери определяют через все ограждающие конструкции и для всех отапливаемых помещений. Допускается не учитывать теплопотери через внутренние ограждения, если разность температур в помещениях, которые они разделяют, не превышает 3 °С. Потери теплоты, Вт, через ограждающие конструкции рассчитывают по формуле где F — расчетная площадь ограждающей конструкции, м 2 ; tвн — расчетная температура воздуха в помещении, °С; — расчетная температура наружного воздуха, °С; — добавочные теплопотери, в долях от основных потерь; n — коэффициент учета положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху; R0 — сопротивление теплопередаче, м 2 °С/ Вт. 1.3.1 Определить потери теплоты на нагрев инфильтрующегося через окна воздуха и бытовые тепловыделения Расход теплоты Qинф, Вт, определяется по формуле где L — расход удаляемого воздуха, м 3 /ч, принимаемый для жилых зданий из расчета 3 м 3 /ч на 1 м 2 площади жилых помещений; вн — плотность внутреннего воздуха, кг/м 3 ; с — удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж /(кгС). Удельный вес , Н/м 3 , и плотность воздуха , кг/м 3 , могут быть определены по формулам где t — температура воздуха, С; g = 9,81 м/с 2 . Расчетные теплопотери помещения, Вт, определяются по формуле где Qогр — суммарные теплопотери через ограждения помещения; Qинф — наибольший расход теплоты на подогрев инфильтрующегося; Qбыт — бытовые тепловыделения от электрических приборов, освещения и других источников тепла, принимаемые для жилых помещений и кухонь не менее 10 Вт на 1 м 2 площади пола. Результаты расчета вносятся в таблицу. Расчет теплопотерь помещения 101. Это помещение теряет тепло через две наружные стены, одно окно и перекрытие над подвалом. Размеры ограждающих конструкций определены по плану типового этажа . Температура внутреннего воздуха назначена 22С, как для углового помещения. Потери теплоты через отдельные ограждающие конструкции определяются по формуле. Добавочные теплопотери определены по [13, табл. 1.3]. Добавка на ориентацию наружной стены, ориентированной на запад — = 0,05; наружной стены и окна, ориентированных на север — = 0,1. Добавка на угловое помещение при наличии стены, обращенной на север, принята для всех стен и окон — = 0,05. Коэффициент n для стен и окон, непосредственно соприкасающихся с наружным воздухом, принят равным 1, для перекрытия над неотапливаемым подвалом без световых проемов — n = 0,6. Результаты всех расчетов сведены в таблице 1.3. Сумма теплопотерь через ограждения в комнате 101 составила Qогр=672,01 Вт. Величина теплопотерь на инфильтрацию по первой методике вычислена по формуле . L = 3Fпола = 3 • 16,19 = 48,57 м 2 ; Qинф = 0,28 · 48,57 · 1,19 · 1 · 56 = 906,27 Вт. Qбыт = 12 Fпола = 12 16,19 = 194,28 Вт. Qрасч = 906,27 + 672,01 — 194,28 = 1384 Вт. 1.3.2 Определение суммарных потерь теплоты здания Аналогично расчёт ведётся и для других помещений. Значения всех угловых комнат невзирая на различную ориентацию могут быть приняты одинаковыми. Теплопотери рядовых комнат первого этажа приближенно могут быть получены вычитанием из теплопотерь угловой комнаты теплопотерь через торцевую стену, а теплопотери комнат среднего этажа вычитанием теплопотерь через перекрытие над подвалом. Теплопотери помещений первого и последнего этажа можно принять приближенно одинаковыми. Лестничная клетка рассматривается как одно помещение высотой, равной высоте всего здания, теплопотери назначаются как сумма теплопотерь помещений такой же площади, расположенных одно над другим на всю высоту здания. Результаты приведены в табл. 1.4. Таблица 1.4 — Теплопотери помещений жилого здания, Вт. Таким образом общие теплопотери здания составили Qзд = 21500 Вт. 2. Гидравлический расчёт системы отопления Расчет заключается в подборе диаметров трубопроводов системы отопления таким образом, чтобы при расчетных расходах теплоносителя потери давления во всех циркуляционных кольцах были не более расчетного циркуляционного давления Рр. В качестве расчетной схемы системы используют аксонометрическую схему трубопроводов. 1. Строится расчетная аксонометрическая схема трубопроводов системы отопления и выбираются расчетные циркуляционные кольца. 2. Расчетные потоки теплоты для участков системы определяются по формуле где в1 и в2 — коэффициенты условий работы прибора ( в данной работе , ). 3. Назначаются параметры теплоносителя. В данном случае 90/70 С. Для однотрубных систем водяного отопления при нижней разводке Плотности воды определяются в зависимости от ее температуры по справочным данным. Температуру воды на участках стояка однотрубной системы водяного отопления определяют по формуле где tг — температура горячей воды, подаваемой в систему отопления, °С; Qi — суммарная тепловая нагрузка приборов на стояке, расположенных выше (ранее) рассматриваемого участка по течению воды, Вт; tст — перепад температур теплоносителя на стояке, равный разности(tг-tо),°С ; Qст — тепловая нагрузка стояка, Вт. В системах с насосной циркуляцией расчетное циркуляционное давление для каждого рассчитываемого кольца Рр, Па, определяют по формуле где Рнас — циркуляционное давление, создаваемое насосом или гидроэлеватором, Па; Е — доля естественного давления, которую целесообразно учитывать в расчетах; Ре — естественное давление, вызванное охлаждением воды в системе. 4. Определяются расходы воды на участках расчетного циркуляционного кольца Gуч, кг/ч, где Qуч — расчетные потоки теплоты на участках, Вт. 5. Назначаются предварительные диаметры трубопроводов участков большого циркуляционного кольца. При этом рекомендуется принимать такие диаметры, для которых при расчетных расходах Gуч удельные потери давления на трение R примерно соответствуют среднему значению удельных потерь давления в расчетном циркуляционном кольце Rср где 0,65 — ориентировочная доля потерь давления по длине от общих потерь; Pр — расчетное циркуляционное давление для рассчитываемого кольца, определенное по рекомендациям пункта 3, Па; L — суммарная длина участков кольца, м. Задачей расчета является подбор таких диаметров трубопроводов, при которых суммарные потери давления всех участков в расчетном кольце (Rl+Z) будут меньше расчетного циркуляционного давления Рр с запасом 10-20 %, т. е. должно соблюдаться условие 3 /час) и напору в м. В гидравлическом расчете системы отопления используется массовый расход кг/ч, При пересчете нужно учитывать, что 1 м 3 /час соответствует 1000 кг/час. Напор 1 м соответствует давлению 10 кПа. Необходимая подача насоса соответствует расходу теплоносителя на отопление обслуживаемого здания или группы зданий. В курсовой работе можно считать, что котельная или тепловой пункт (ТП) обслуживает одно рассчитываемое здание, и подача насоса соответствует расходу воды на первом участке, идущем от водонагревателя к зданию. Необходимый напор насоса соответствует давлению Рнас =10кПа. Расчетный массовый расход теплоносителя на вводе в соответствии с табл. 2.1 составляет 974кг/ч, это соответствует объемному расходу воды 0,974м 3 /час. Принятое значение циркуляционного давления насоса 10 кПа соответствует напору 1,0 м. По графику подобран циркуляционный насос марки UPS25-30 . 3.3 Электрические котлы Современные электрические котлы широко используются для подготовки теплоносителя воды в системах отопления небольших отдельных зданий, коттеджей. Такие котлы компактны, могут размещаться, например, в подвалах и различных подсобных помещениях, позволяют автоматизировать процесс отопления за счет регулирования работы электронагревательных элементов (ТЭНов) и режима работы циркуляционного насоса. Подбор котлов осуществляется по потребляемой мощности, которая должна быть не менее тепловой нагрузки системы отопления (теплопотерь здания). 3.4 Расширительные сосуды Расширительные сосуды устанавливаются в здании при подключении к тепловой сети по независимой схеме или при отоплении от местной котельной. Они защищают систему отопления от повышения давления: предназначены для вмещения избыточного объема воды при ее температурном расширении в процессе эксплуатации. В баке обеспечивается постоянный обмен воды за счет циркуляции. В системах с насосной циркуляцией бак присоединяется к обратному трубопроводу системы отопления двумя трубами (присоединительной и циркуляционной) в двух точках с различным давлением, расстояние между этими точками должно быть 1-2 м. Контрольная трубка для проверки наличия воды в баке выводится в помещение дежурного персонала. Уклоны трубопроводов назначаются таким образом, чтобы воздух, выделяющийся из воды, беспрепятственно удалялся через бак. Объем сосуда определяют по формуле где Vсист — объем воды в системе отопления, составляющий при применении алюминиевых радиаторов около 20 л на 1000 Вт тепловой мощности системы. Тепловая мощность системы составляет 30кВт, следовательно Vсист Окончательно в системе отопления принимается мембранный расширительный бак Reflex NG30 ёмкостью 30 литров. 3.5 Устройства для удаления воздуха В системах с нижней разводкой воздух концентрируется в нагревательных приборах верхнего этажа. Для его удаления на верхних глухих пробках этих приборов ус- танавливаются воздухоотводчики с ручным управлением (краны Маевского), позволяющие вручную сбрасывать воздух по мере необходимости. 4. Проектирование системы вентиляции здания 4.1 Выбор и обоснование конструкции системы вентиляции Нормами для жилых домов рекомендуется канальная система вытяжной вентиляции с естественным побуждением. Вытяжные жалюзийные решетки устанавлены в местах интенсивного загрязнения воздуха: в кухнях и санузлах на 0,2 м ниже потолка. Вертикальные каналы выполнены в кирпичных стенах, устья каналов подняты над кровлей на 1,0 м. Из каждой квартиры воздух выводится по двум каналам — из кухни и из туалета, вентиляция ванной комнаты осуществляется через туалет, для чего в перегородке между этими помещениями предусматривается вентиляционное отверстие. В связи с тем, что здание бесчердачное, каждый вентиляционный канал имеет самостоятельный выпуск в атмосферу. Каналы сгруппированы в два блока — 3 канала от расположенных друг над другом трех туалетов и ванных комнат и 3 канала от кухонь. Каждый блок каналов закрыт от атмосферных осадков зонтом. 4.2 Расчет воздухообмена Требуемый воздухообмен в помещениях обусловливается видом и количеством вредных выделений, сопровождающих деятельность человека и технологические процессы. В жилых и общественных помещениях основные вредности — углекислый газ, выделения влаги и теплоизбытки. В производственных, помимо тепло- и влагоизбытков, могут быть пыль и различные газы. Размеры необходимой вытяжки из кухни Lкух, туалета Lтуал и ванной Lванн, м 3 /ч, заданы конкретными величинами, расход удаляемого воздуха из жилых комнат, м 3 /ч, определяется где Fпола — суммарная площадь пола жилых комнат, м 2 . Вентиляция жилых комнат производится через вентиляционные каналы кухни, туалета и ванной, поэтому должно выполняться условие Условие не выполняется. Вследствие этого расчётный воздухообмен кухни увеличен до 120 . 4.3 Аэродинамический расчет системы вентиляции Расчетная температура наружного воздуха для системы вентиляции tн = 5 °С, этой температуре соответствует плотность воздуха н = 1,27 кг/м 3 . Для кухни при tвн = 15 °С, вн = 1,22 кг/м 3 , для воздуха, удаляемого из туалета и ванной комнаты, принята температура, соответствующая среднему арифметическому температур этих помещений (25 + 16)/2 = 20,5 °С и 20,5 = 1,20 кг/м 3 . Рассчитываются каналы из туалетов 1-го и 2-го этажей. Высота каналов определяется разницей отметок устья вентиляционной шахты и жалюзийных решеток. h1= 4,8 м, h2= 2,0 м. Естественное давление для каждого канала определяется по формуле: е1 = 4,8 • 9,81 (1,27 — 1,20) = 3.29 Па; е2 = 2,0 • 9,81 (1,27 — 1,20) = 1.37 Па. Местные сопротивления во всех каналах аналогичны: вход с поворотом через жалюзийную решетку = 2; вытяжная шахта с зонтом = 1,3. Сумма коэффициентов местных сопротивлений = 3,3. Значение коэффициента шероховатости кирпичных каналов принято равным 1,45. Все расчеты для вентиляционной системы ВЕ-1 из санитарных узлов сведены в таблицу. Расчет выполняем в следующем порядке: 1. Определяем требуюмую площадь каналов где L — расчетный расход воздуха, м 3 /ч; Vрек — рекомендуемая скорость, принимаемая равной 0,5-1,0 м/с для вертикальных и горизонтальных каналов и 1 — 1,5 м/с для шахты. 2. Подбираем стандартное сечение канала с близким значением площади F (140*140 мм) 3. Так как вентиляционные каналы имеют прямоугольную форму их необходимо привести к эквивалентному диаметру круглого канала по формуле: 4. С помощью номограммы по расходу воздуха L и эквивалентному диаметру dэкв определяют удельные потери давления на трениеR, скорость V и динамическое давление Pv . Определяют потери давления на трение R l b , Па, и местные потери давления Z, Па где ? — коэффициенты местных сопротивлений на участке Задачей аэродинамического расчета является подбор таких сечений воздуховодов, при которых давления в расчетной ветке будут равны или меньше естественного располагаемого давления. Действующие давления в некоторых ветвях значительно превосходят потери давления, поэтому требуется регулирование воздухообмена жалюзийной решеткой. Уменьшение сечения каналов невозможно, так как приняты их минимальные размеры. Размещено на Allbest.ru Подобные документы Проверка теплозащитных свойств наружных ограждений. Проверка на отсутствие конденсации влаги. Расчет тепловой мощности системы отопления. Определение площади поверхности и числа отопительных приборов. Аэродинамический расчет каналов системы вентиляции. курсовая работа [631,5 K], добавлен 28.12.2017 Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций. Расход теплоты на нагревание вентиляционного воздуха. Выбор системы отопления и типа нагревательных приборов, гидравлический расчет. Противопожарные требования к устройству систем вентиляции. курсовая работа [244,4 K], добавлен 15.10.2013 Конструирование и расчет однотрубной системы водяного отопления. Определение расчетного теплового потока и расхода теплоносителя для отопительных приборов. Гидравлический расчет потерь теплоты помещениями и зданием, температуры в неотапливаемом подвале. курсовая работа [389,8 K], добавлен 06.05.2015 Характеристика системы электроснабжения пассажирского вагона. Расчет мощности основных электропотребителей: вентиляции, отопления, охлаждения воздуха, освещения. Определение мощности источника электроэнергии. Выбор защитной и коммутационной аппаратуры. курсовая работа [791,3 K], добавлен 06.02.2013 Выбор расчетных параметров наружного и внутреннего воздуха. Определение количества вредных выделений для залов, воздухообменов в остальных помещениях. Расчет воздухораспределения в залах. Схемы организации вентиляции, обоснование подбора агрегата. курсовая работа [204,6 K], добавлен 20.12.2013 Характеристика проектируемого комплекса и выбор технологии производственных процессов. Механизация водоснабжения и поения животных. Технологический расчет и выбор оборудования. Системы вентиляции и воздушного отопления. Расчет воздухообмена и освещения. курсовая работа [135,7 K], добавлен 01.12.2008 Расчёт отопления, вентиляции и горячего водоснабжения школы на 90 учащихся. Определение потерь теплоты через наружные ограждения гаража. Построение годового графика тепловой нагрузки. Подбор нагревательных приборов систем центрального отопления школы. курсовая работа [373,7 K], добавлен 10.03.2013
- Расчетные теплопотери помещения, Вт, определяются по формуле
- 2. Гидравлический расчёт системы отопления Расчет заключается в подборе диаметров трубопроводов системы отопления таким образом, чтобы при расчетных расходах теплоносителя потери давления во всех циркуляционных кольцах были не более расчетного циркуляционного давления Рр. В качестве расчетной схемы системы используют аксонометрическую схему трубопроводов.
- Расчетный массовый расход теплоносителя на вводе в соответствии с табл. 2.1 составляет 974кг/ч, это соответствует объемному расходу воды 0,974м 3 /час. Принятое значение циркуляционного давления насоса 10 кПа соответствует напору 1,0 м. По графику подобран циркуляционный насос марки UPS25-30 .
- 4. Проектирование системы вентиляции здания
- 4.2 Расчет воздухообмена
- Подобные документы
Проектирование системы отопления и вентиляции
Нормативные требования к микроклимату помещений. Расчет параметров наружного воздуха. Определение термического сопротивления ограждений. Гидравлический расчет отопительных приборов и оборудования. Выбор и обоснование конструкции системы вентиляции.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 16.03.2014 |
| Размер файла | 114,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования (Дальневосточный государственный университет путей сообщения)
Сахалинский институт железнодорожного транспорта
на тему «Проектирование системы отопления и вентиляции»
Введение
1. Тепловой режим и теплопотери помещений и зданий
1.1 Нормативные требования к микроклимату помещений. Расчетные параметры наружного воздуха
1.2 Оп ределение теплопотерь помещений
1.2.1 Определить термические сопротивления наружных ограждений
1.3
Определение теплопо терь через ограждения помещений
1.2 Оп ределение теплопотерь помещений
1.2.1 Определить термические сопротивления наружных ограждений
1.3
Определение теплопо терь через ограждения помещений
1.3.1 Определить потери теплоты на нагрев инфильтрующегося через окна воздуха и бытовые тепловыделения
1.3.2 Определение суммарных потерь теплоты здания
2. Гидравлический расчет системы отопления
3. Расчет отопительных приборов и оборудования
3.1 Выбор типа и расчет отопительных приборов
3.2 Подбор циркуляционных насосов
3.3 Электрические котлы
3.4 Расширительные сосуды
3.5 Устройства для удаления воздуха
4. Проектирование системы вентиляции здания
4.1 Выбор и обоснование конструкции системы вентиляции
4.2 Расчет воздухообмена
4.3 Аэродинамический расчет системы вентиляции
Системы отопления и вентиляции относятся к инженерным сетям зданий и являются системами жизнеобеспечения, предназначенными для поддержания в помещениях оптимальных температуры, влажности и других параметров воздушной среды. Без этого постоянное пребывание людей в зданиях невозможно. отопление вентиляция микроклимат
В холодное время года человек вынужден обеспечивать в помещениях комфортную внутреннюю температуру воздуха. Процесс поддержания такой внутренней температуры называется отоплением. Тепловая энергия, подаваемая в помещение системой отопления, передается внутреннему воздуху, и в то же время от внутреннего воздуха поток тепла через наружные ограждения направлен из помещения наружу. Баланс этих двух процессов обусловливает температуру внутреннего воздуха.
В процессе жизнедеятельности человека и при технологических процессах в воздух помещения выделяются так называемые вредности — вещества (газы, пары, пыль), повышенная концентрация которых в воздухе неблагоприятна для человека. Системы вентиляции предназначены для удаления из помещений загрязненного воздуха и подачу в них чистого.
В последние десятилетия расширяется использование автономных систем теплоснабжения, обслуживающих одно здание или небольшое их количество. При этом для приготовления теплоносителя возможно использование как электроэнергии, так и непосредственное сжигание топлива (газ, жидкие нефтепродукты). Современные котлы, коэффициент полезного действия которых 92-95 %, незначительные потери в тепловых сетях, возможности автоматического регулирования обеспечивают более высокую экономическую эффективность таких систем.
Для нормальной жизнедеятельности людей в помещении необходимо поддерживать оптимальные тепловой, воздушный и влажностный режимы. Сочетание таких параметров микроклимата, при которых сохраняется тепловое равновесие в организме человека и отсутствует напряжение в его системе терморегуляции, называют комфортным или оптимальным.
Таблица 1.1 — Расчетные параметры микроклимата в помещениях жилых домов
температура в холодный период года tвн, °С
3 на 1 м 2 пола
Кухня с электроплитами
Расчетная температура и скорость воздуха для холодного периода года для Благовещенска приведена в таблице 1.2.
Таблица 1.2 — Расчетные параметры наружного воздуха
Расчетная температура tн Б , °С
1.2 Определение теплопотерь помещений
1.2.1 Определить термические сопротивления наружных ограждений
Отапливаемые помещения теряют теплоту через ограждения вследствие разности температур внутреннего и наружного воздуха. Такими ограждениями являются стены, окна, двери, перекрытия над подвалами, чердачные и бесчердачные перекрытия, полы по грунту.
Теплозащитные качества ограждений характеризуются величиной сопротивления теплопередаче (термического сопротивления) R0, м 2 С / Вт, определяемой по формуле
где в — коэффициент тепловосприятия внутренней поверхности ограждения, Вт/ м 2 С; i и i — толщина слоя и расчетный коэффициент теплопроводности материала слоев ограждающей конструкции; н — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения, Вт/ м 2 С; Rв.п. — термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки (при наличии ее в конструкции), м 2 С/Вт.
Для наружной стены термическое сопротивление будет равно:
Для чердачного покрытия термическое сопротивление будет равно:
Для перекрытия над подвалом термическое сопротивление будет равно:
Для окон и дверей термическое сопротивление принимается равным 0,39 и 0,43 соответственно.
1.3 Определение теплопотерь через ограждения помещений
Теплопотери определяют через все ограждающие конструкции и для всех отапливаемых помещений. Допускается не учитывать теплопотери через внутренние ограждения, если разность температур в помещениях, которые они разделяют, не превышает 3 °С.
Потери теплоты, Вт, через ограждающие конструкции рассчитывают по формуле
где F — расчетная площадь ограждающей конструкции, м 2 ; tвн — расчетная температура воздуха в помещении, °С; — расчетная температура наружного воздуха, °С; — добавочные теплопотери, в долях от основных потерь; n — коэффициент учета положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху; R0 — сопротивление теплопередаче, м 2 °С/ Вт.
1.3.1 Определить потери теплоты на нагрев инфильтрующегося через окна воздуха и бытовые тепловыделения
Расход теплоты Qинф, Вт, определяется по формуле
где L — расход удаляемого воздуха, м 3 /ч, принимаемый для жилых зданий из расчета 3 м 3 /ч на 1 м 2 площади жилых помещений; вн — плотность внутреннего воздуха, кг/м 3 ; с — удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж /(кгС).
Удельный вес , Н/м 3 , и плотность воздуха , кг/м 3 , могут быть определены по формулам
где t — температура воздуха, С; g = 9,81 м/с 2 .
Расчетные теплопотери помещения, Вт, определяются по формуле
где Qогр — суммарные теплопотери через ограждения помещения; Qинф — наибольший расход теплоты на подогрев инфильтрующегося; Qбыт — бытовые тепловыделения от электрических приборов, освещения и других источников тепла, принимаемые для жилых помещений и кухонь не менее 10 Вт на 1 м 2 площади пола. Результаты расчета вносятся в таблицу.
Расчет теплопотерь помещения 101. Это помещение теряет тепло через две наружные стены, одно окно и перекрытие над подвалом. Размеры ограждающих конструкций определены по плану типового этажа . Температура внутреннего воздуха назначена 22С, как для углового помещения.
Потери теплоты через отдельные ограждающие конструкции определяются по формуле.
Добавочные теплопотери определены по [13, табл. 1.3]. Добавка на ориентацию наружной стены, ориентированной на запад — = 0,05; наружной стены и окна, ориентированных на север — = 0,1. Добавка на угловое помещение при наличии стены, обращенной на север, принята для всех стен и окон — = 0,05. Коэффициент n для стен и окон, непосредственно соприкасающихся с наружным воздухом, принят равным 1, для перекрытия над неотапливаемым подвалом без световых проемов — n = 0,6. Результаты всех расчетов сведены в таблице 1.3. Сумма теплопотерь через ограждения в комнате 101 составила Qогр=672,01 Вт.
Величина теплопотерь на инфильтрацию по первой методике вычислена по формуле .
L = 3Fпола = 3 • 16,19 = 48,57 м 2 ;
Qинф = 0,28 · 48,57 · 1,19 · 1 · 56 = 906,27 Вт.
Qбыт = 12 Fпола = 12 16,19 = 194,28 Вт.
Qрасч = 906,27 + 672,01 — 194,28 = 1384 Вт.
1.3.2 Определение суммарных потерь теплоты здания
Аналогично расчёт ведётся и для других помещений. Значения всех угловых комнат невзирая на различную ориентацию могут быть приняты одинаковыми. Теплопотери рядовых комнат первого этажа приближенно могут быть получены вычитанием из теплопотерь угловой комнаты теплопотерь через торцевую стену, а теплопотери комнат среднего этажа вычитанием теплопотерь через перекрытие над подвалом. Теплопотери помещений первого и последнего этажа можно принять приближенно одинаковыми. Лестничная клетка рассматривается как одно помещение высотой, равной высоте всего здания, теплопотери назначаются как сумма теплопотерь помещений такой же площади, расположенных одно над другим на всю высоту здания. Результаты приведены в табл. 1.4.
Таблица 1.4 — Теплопотери помещений жилого здания, Вт.
Таким образом общие теплопотери здания составили Qзд = 21500 Вт.
2. Гидравлический расчёт системы отопления
Расчет заключается в подборе диаметров трубопроводов системы отопления таким образом, чтобы при расчетных расходах теплоносителя потери давления во всех циркуляционных кольцах были не более расчетного циркуляционного давления Рр. В качестве расчетной схемы системы используют аксонометрическую схему трубопроводов.
1. Строится расчетная аксонометрическая схема трубопроводов системы отопления и выбираются расчетные циркуляционные кольца.
2. Расчетные потоки теплоты для участков системы определяются по формуле
где в1 и в2 — коэффициенты условий работы прибора ( в данной работе , ).
3. Назначаются параметры теплоносителя. В данном случае 90/70 С.
Для однотрубных систем водяного отопления при нижней разводке
Плотности воды определяются в зависимости от ее температуры по справочным данным. Температуру воды на участках стояка однотрубной системы водяного отопления определяют по формуле
где tг — температура горячей воды, подаваемой в систему отопления, °С; Qi — суммарная тепловая нагрузка приборов на стояке, расположенных выше (ранее) рассматриваемого участка по течению воды, Вт; tст — перепад температур теплоносителя на стояке, равный разности(tг-tо),°С ; Qст — тепловая нагрузка стояка, Вт.
В системах с насосной циркуляцией расчетное циркуляционное давление для каждого рассчитываемого кольца Рр, Па, определяют по формуле
где Рнас — циркуляционное давление, создаваемое насосом или гидроэлеватором, Па; Е — доля естественного давления, которую целесообразно учитывать в расчетах; Ре — естественное давление, вызванное охлаждением воды в системе.
4. Определяются расходы воды на участках расчетного циркуляционного кольца Gуч, кг/ч,
где Qуч — расчетные потоки теплоты на участках, Вт.
5. Назначаются предварительные диаметры трубопроводов участков большого циркуляционного кольца. При этом рекомендуется принимать такие диаметры, для которых при расчетных расходах Gуч удельные потери давления на трение R примерно соответствуют среднему значению удельных потерь давления в расчетном циркуляционном кольце Rср
где 0,65 — ориентировочная доля потерь давления по длине от общих потерь; Pр — расчетное циркуляционное давление для рассчитываемого кольца, определенное по рекомендациям пункта 3, Па; L — суммарная длина участков кольца, м.
Задачей расчета является подбор таких диаметров трубопроводов, при которых суммарные потери давления всех участков в расчетном кольце (Rl+Z) будут меньше расчетного циркуляционного давления Рр с запасом 10-20 %, т. е. должно соблюдаться условие
3 /час) и напору в м. В гидравлическом расчете системы отопления используется массовый расход кг/ч, При пересчете нужно учитывать, что 1 м 3 /час соответствует 1000 кг/час. Напор 1 м соответствует давлению 10 кПа.
Необходимая подача насоса соответствует расходу теплоносителя на отопление обслуживаемого здания или группы зданий. В курсовой работе можно считать, что котельная или тепловой пункт (ТП) обслуживает одно рассчитываемое здание, и подача насоса соответствует расходу воды на первом участке, идущем от водонагревателя к зданию.
Необходимый напор насоса соответствует давлению Рнас =10кПа.
Расчетный массовый расход теплоносителя на вводе в соответствии с табл. 2.1 составляет 974кг/ч, это соответствует объемному расходу воды 0,974м 3 /час. Принятое значение циркуляционного давления насоса 10 кПа соответствует напору 1,0 м. По графику подобран циркуляционный насос марки UP S 25-30 .
3.3 Электрические котлы
Современные электрические котлы широко используются для подготовки теплоносителя воды в системах отопления небольших отдельных зданий, коттеджей. Такие котлы компактны, могут размещаться, например, в подвалах и различных подсобных помещениях, позволяют автоматизировать процесс отопления за счет регулирования работы электронагревательных элементов (ТЭНов) и режима работы циркуляционного насоса. Подбор котлов осуществляется по потребляемой мощности, которая должна быть не менее тепловой нагрузки системы отопления (теплопотерь здания).
3.4 Расширительные сосуды
Расширительные сосуды устанавливаются в здании при подключении к тепловой сети по независимой схеме или при отоплении от местной котельной. Они защищают систему отопления от повышения давления: предназначены для вмещения избыточного объема воды при ее температурном расширении в процессе эксплуатации. В баке обеспечивается постоянный обмен воды за счет циркуляции.
В системах с насосной циркуляцией бак присоединяется к обратному трубопроводу системы отопления двумя трубами (присоединительной и циркуляционной) в двух точках с различным давлением, расстояние между этими точками должно быть 1-2 м. Контрольная трубка для проверки наличия воды в баке выводится в помещение дежурного персонала.
Уклоны трубопроводов назначаются таким образом, чтобы воздух, выделяющийся из воды, беспрепятственно удалялся через бак.
Объем сосуда определяют по формуле
где Vсист — объем воды в системе отопления, составляющий при применении алюминиевых радиаторов около 20 л на 1000 Вт тепловой мощности системы.
Тепловая мощность системы составляет 30кВт, следовательно Vсист
Окончательно в системе отопления принимается мембранный расширительный бак Reflex NG30 ёмкостью 30 литров.
3.5 Устройства для удаления воздуха
В системах с нижней разводкой воздух концентрируется в нагревательных приборах верхнего этажа. Для его удаления на верхних глухих пробках этих приборов ус- танавливаются воздухоотводчики с ручным управлением (краны Маевского), позволяющие вручную сбрасывать воздух по мере необходимости.
4. Проектирование системы вентиляции здания
4.1 Выбор и обоснование конструкции системы вентиляции
Нормами для жилых домов рекомендуется канальная система вытяжной вентиляции с естественным побуждением. Вытяжные жалюзийные решетки устанавлены в местах интенсивного загрязнения воздуха: в кухнях и санузлах на 0,2 м ниже потолка. Вертикальные каналы выполнены в кирпичных стенах, устья каналов подняты над кровлей на 1,0 м. Из каждой квартиры воздух выводится по двум каналам — из кухни и из туалета, вентиляция ванной комнаты осуществляется через туалет, для чего в перегородке между этими помещениями предусматривается вентиляционное отверстие.
В связи с тем, что здание бесчердачное, каждый вентиляционный канал имеет самостоятельный выпуск в атмосферу. Каналы сгруппированы в два блока — 3 канала от расположенных друг над другом трех туалетов и ванных комнат и 3 канала от кухонь.
Каждый блок каналов закрыт от атмосферных осадков зонтом.
4.2 Расчет воздухообмена
Требуемый воздухообмен в помещениях обусловливается видом и количеством вредных выделений, сопровождающих деятельность человека и технологические процессы. В жилых и общественных помещениях основные вредности — углекислый газ, выделения влаги и теплоизбытки. В производственных, помимо тепло- и влагоизбытков, могут быть пыль и различные газы. Размеры необходимой вытяжки из кухни Lкух, туалета Lтуал и ванной Lванн, м 3 /ч, заданы конкретными величинами, расход удаляемого воздуха из жилых комнат, м 3 /ч, определяется
где Fпола — суммарная площадь пола жилых комнат, м 2 .
Вентиляция жилых комнат производится через вентиляционные каналы кухни, туалета и ванной, поэтому должно выполняться условие
Условие не выполняется. Вследствие этого расчётный воздухообмен кухни увеличен до 120 .
4.3 Аэродинамический расчет системы вентиляции
Расчетная температура наружного воздуха для системы вентиляции tн = 5 °С, этой температуре соответствует плотность воздуха н = 1,27 кг/м 3 . Для кухни при tвн = 15 °С, вн = 1,22 кг/м 3 , для воздуха, удаляемого из туалета и ванной комнаты, принята температура, соответствующая среднему арифметическому температур этих помещений (25 + 16)/2 = 20,5 °С и 20,5 = 1,20 кг/м 3 .
Рассчитываются каналы из туалетов 1-го и 2-го этажей. Высота каналов определяется разницей отметок устья вентиляционной шахты и жалюзийных решеток. h1= 4,8 м, h2= 2,0 м.
Естественное давление для каждого канала определяется по формуле:
е1 = 4,8 • 9,81 (1,27 — 1,20) = 3.29 Па;
е2 = 2,0 • 9,81 (1,27 — 1,20) = 1.37 Па.
Местные сопротивления во всех каналах аналогичны: вход с поворотом через жалюзийную решетку = 2; вытяжная шахта с зонтом = 1,3. Сумма коэффициентов местных сопротивлений = 3,3.
Значение коэффициента шероховатости кирпичных каналов принято равным 1,45.
Все расчеты для вентиляционной системы ВЕ-1 из санитарных узлов сведены в таблицу.
Расчет выполняем в следующем порядке:
1. Определяем требуюмую площадь каналов
где L — расчетный расход воздуха, м 3 /ч; Vрек — рекомендуемая скорость, принимаемая равной 0,5-1,0 м/с для вертикальных и горизонтальных каналов и 1 — 1,5 м/с для шахты.
2. Подбираем стандартное сечение канала с близким значением площади F (140*140 мм)
3. Так как вентиляционные каналы имеют прямоугольную форму их необходимо привести к эквивалентному диаметру круглого канала по формуле:
4. С помощью номограммы по расходу воздуха L и эквивалентному диаметру dэкв определяют удельные потери давления на трениеR, скорость V и динамическое давление Pv .
Определяют потери давления на трение R l b , Па, и местные потери давления Z, Па
где ? — коэффициенты местных сопротивлений на участке
Задачей аэродинамического расчета является подбор таких сечений воздуховодов, при которых давления в расчетной ветке
будут равны или меньше естественного располагаемого давления.
Действующие давления в некоторых ветвях значительно превосходят потери давления, поэтому требуется регулирование воздухообмена жалюзийной решеткой. Уменьшение сечения каналов невозможно, так как приняты их минимальные размеры.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Проверка теплозащитных свойств наружных ограждений. Проверка на отсутствие конденсации влаги. Расчет тепловой мощности системы отопления. Определение площади поверхности и числа отопительных приборов. Аэродинамический расчет каналов системы вентиляции.
курсовая работа [631,5 K], добавлен 28.12.2017
Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций. Расход теплоты на нагревание вентиляционного воздуха. Выбор системы отопления и типа нагревательных приборов, гидравлический расчет. Противопожарные требования к устройству систем вентиляции.
курсовая работа [244,4 K], добавлен 15.10.2013
Конструирование и расчет однотрубной системы водяного отопления. Определение расчетного теплового потока и расхода теплоносителя для отопительных приборов. Гидравлический расчет потерь теплоты помещениями и зданием, температуры в неотапливаемом подвале.
курсовая работа [389,8 K], добавлен 06.05.2015
Характеристика системы электроснабжения пассажирского вагона. Расчет мощности основных электропотребителей: вентиляции, отопления, охлаждения воздуха, освещения. Определение мощности источника электроэнергии. Выбор защитной и коммутационной аппаратуры.
курсовая работа [791,3 K], добавлен 06.02.2013
Выбор расчетных параметров наружного и внутреннего воздуха. Определение количества вредных выделений для залов, воздухообменов в остальных помещениях. Расчет воздухораспределения в залах. Схемы организации вентиляции, обоснование подбора агрегата.
курсовая работа [204,6 K], добавлен 20.12.2013
Характеристика проектируемого комплекса и выбор технологии производственных процессов. Механизация водоснабжения и поения животных. Технологический расчет и выбор оборудования. Системы вентиляции и воздушного отопления. Расчет воздухообмена и освещения.
курсовая работа [135,7 K], добавлен 01.12.2008
Расчёт отопления, вентиляции и горячего водоснабжения школы на 90 учащихся. Определение потерь теплоты через наружные ограждения гаража. Построение годового графика тепловой нагрузки. Подбор нагревательных приборов систем центрального отопления школы.
курсовая работа [373,7 K], добавлен 10.03.2013
