Расчет отопления здания
Министерство образования и науки Российской Федерации
Негосударственное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
«Камский институт гуманитарных и инженерных технологий»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту
По дисциплине: «Теплоснабжение»
На тему: «Расчет отопления здания»
Выполнил:
Решетников С.В.
Студент группы: ДТ – 69
Проверил:
Русинова Н.Г.
Ижевск, 2010
Содержание
1. Исходные данные и характеристика объекта
2. Расчет строительных конструкций
3. Расчёт тепловой мощности системы отопления, теплопотерь и тепловыделений
4. Выбор и расчёт нагревательных приборов системы отопления
5. Гидравлический расчёт принятой системы отопления
6. Расчёт основного оборудования теплового пункта
Список использованной литературы
1. Исходные данные и характеристика объекта
· Район строительства: Ульяновск.
· Количество этажей в здании 3.
· Высота типового этажа 3.0 м .
· Высота подвального помещения 2.5 м.
· Размер оконного проема 1.4х2.0
· По СНиП 23.01-2003 «Строительная климатология»
- tн= -31℃.
- z=228 дней.
- tср.от.пер= -4.4℃.
· Температура внутри здания:
- жилая комната tв=20℃
- туалет tв=16℃
- лестничная клетка tв=16 ℃
- «+2℃ на угловые помещения»
2. Расчет строительных конструкций
Задача расчета строительных конструкций – определение коэффициентов теплопередачи – К 
(2.1)
где К – это количество тепла, проходящее за единицу времени через 1 м2 ограждения при разнице температур на улице и в помещении в 1 °С.
Ro 
– термическое сопротивление ограждения.
(2.2)
где 
в 
– коэффициент тепловосприятия у внутренней поверхности стены, (12), таблица 4
н - коэффициент тепловосприятия у наружной поверхности стены, (12), таблица 6
d (м)- толщина отдельного слоя;
l - коэффициент теплопроводности отдельного слоя, принимается по приложению 3 (12) по графе А или Б. Показателем графы служит карта зон влажности приложение 1 (12) и приложение 2 (12)
Контрольной величиной в расчет вводится требуемое термическое сопротивление:
(2.3)
где tн (°C) – наружная температура воздуха, (8), таблица 1.
n – коэффициент на разность температур, (12), таблица 3
Градусо-сутки отопительного периода (ГСОП):
ГСОП= (tв-tоп) Zоп (°С сут) (2.4)
где tоп – средняя температура отопительного периода, (8), по таблице 1.
Zоп – количество суток отопительного периода, (8), таблица 1.
Расчет коэффициента теплопередачи наружной стены
Буква расчета - А
d3 = 250мм=0,25м
d4 = 20мм=0,02м
d1 =120мм=0,120м
tв = 20°С (3) таблица
tн = -31°С (8) таблица 1
tоп = -4.4°С (8) таблица 1
Z = 228 cут (8 ) приложен 1
(12) таблица 4
(12) таблица 6
l1=0,70 
(12) приложен 3
l2=0,041 (12) приложен 3
l3=0,58 (12) приложен 3
l4=0,7 (12) приложен 3
Определение ГСОП Dd:
Dd =(tв-tоп)Z=( 20- (- 4.4))*228= 5563.2(℃. Сут)
Термическое сопротивление из условия энергосбережения:
R1, R2,Dd,Dd1, Dd2 – определяем по таб. 1 б (3)
=0.08 м
в=8.7, н=23 (СНиП)
Определяется общая толщина стены:
Определяется коэффициент теплоотдачи стены:
Расчет коэффициента теплопередачи пола над подвалом
d1 = 0,22 м.
d2 = 0,005 м.
d4 = 0,02 м.
d5 = 0,01 м.
(12) таблица 4
(12) таблица 6
l1=1.92(12) приложение 3
l2=0,17
l3=0,041
l4=0,76
l5=2.91
Термическое сопротивление из условия энергосбережения:
R1, R2,Dd,Dd1, Dd2 – определяем по таб. 1 б (3)
=0.158 м
в=8.7, н=6 (СНиП)
Определяется общая толщина стены:
Определяется коэффициент теплоотдачи стены:
Расчет коэффициента теплопередачи чердачного перекрытия
d1 = 0,22 м.
d2 = 0,005 м.
d4= 0.05 м.
d5 = 0.02 м
d6 = 0.02 м
l1=1.92
l2=0,17
l3=0,21
l4=0,47
l6=0.76
l6=0.17
Термическое сопротивление из условия энергосбережения:
R1, R2,Dd,Dd1, Dd2 – определяем по таб. 1 б (3)
=0.56 м
в=8.7, н=12 (СНиП)
Определяется общая толщина стены:
Определяется коэффициент теплоотдачи стены:
Расчет коэффициентов дверей, окон, проемов
Коэффициент теплопередачи дверей:
=0.5
=0.27*Нзд (2-я дверь с тамбуром)
=0.34* Нзд (2-я дверь без тамбура)
=0.42* Нзд (одиночная дверь)
Hэт=3 м
Hпод= 2.5 м
Нзд=12.56 м
=0.34*12.56=4.27
Коэффициент теплопередачи окон:
Ответы :
Кст=0.34 ВТ/м2℃
Кпол=0.24 ВТ/м2℃
Кок=2.08 ВТ/м2℃
Кдв=6.27 ВТ/м2℃
3. Расчёт тепловой мощности системы отопления, теплопотерь и тепловыделений
Общие теплопотери здания:
Qобщ = Qосн (1+b) + Qинф (Вт)
где Qосн – основные теплопотери, учитывающие только размеры помещения
Qосн = кА (tв – tн) n (Вт)
к 
– коэффициент теплопередачи ограждения
А м2– площадь ограждений;
tв °С – внутренняя расчетная температура;
tн °С – наружная расчетная температура, принимается температура наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0.92 по таблице 1(8);
n – коэффициент учитывающий зависимость положения ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, принимается по таблице 6 (9);
b - коэффициент добавок в долях.
Различают следующие добавки:
Qинф – количество тепла на прогрев воздуха через окна и двери
Qинф = 0,28 Св qинф lпроем (tв – tн) Кинф (Вт)
где Св 
– удельная массовая теплоемкомкость воздуха Св=1,07
qинф – количество воздуха инфильтрированного в единицу времени через 1 м2 ширины проема
qинф = 8,75 кг/час - для окон
qинф = 35 кг/час - для дверей.
Кинф – коэффициент инфильтрации = 0,9 – 1
4. Выбор и расчёт нагревательных приборов системы отопления
Расчет сводится к определению числа чугунных радиаторов и определению марки и числа других приборов.
Min число секций чугунных радиаторов:
где Qнт – номинальный тепловой поток для подбора прибора (Вт)
Qпр – теплоотдача прибора без учета теплоотдачи стояков и подводок (Вт)
Qрасч – расчетная тепловая нагрузка на прибор – берется из расчета теплопотерь
Qтр – теплоотдача открыто-проложенных стояков и подводок отдающих тепло воздуху помещения
Qтр – 100Вт если Æ стояка 15 мм.
Qтр – 150Вт если Æ стояка 20 мм.
Qтр – 200Вт если Æ стояка 25 мм.
При нагрузках на стояк 300 Вт и менее Qлр не учитывается. Для верхних узлов с нижней разводкой Qтр принимается на половину меньше.
Qну – номинальный условный тепловой поток – тепловой поток через 1 секцию нагревательного прибора, принимается по приложению 3 таблица 3.9
Dtпр – перепад между средней температурой в приборе и воздухом
Gcт – расход воды через стояк
Yк – комплексный коэффициент приводящий систему в реальные условия
где n, p, c – из приложения 3, таблица 3.8
В - коэффициент учёта расчётного атмосферного давления, для отопительных приборов приложение 3 таблица 3.9
Y - коэффициент зависящий от направления движения воды, при направлении воды снизу вверх (2), таблица 9.11, если сверху вниз:
где а – коэффициент затекания воды в приборных узлах с радиаторами чугунными секционными, принимается по приложению 3 таблица 3.6
tвх – температура входа воды в каждый прибор
SQiпред – сумма нагрузок приборов предыдущих расчетному
b1 – коэффициент учитывающий число секций, приложение 3 таблица 3.4
b2 – коэффициент на установку прибора приложение 3 таблица 3.5
5. Гидравлический расчет
Задача гидравлического расчета - определение диаметров магистрали, стояков, подводок при расходе теплоносителя в них, обеспечивающем требуемую теплоотдачу нагревательных приборов.
Существует 3 метода расчета:
1. Метод динамических давлений.
2. Метод удельных потерь давления.
3. Метод характеристик сопротивления.
Метод динамических давлений.
Расчет ведется по формуле:
Нрасп > Нсист ; Па.
где Нрасп - располагаемое давление, условно заданное на вводе
потеря напора из расчета экономических диаметров и скоростей
Нрасп = 6000 - 7000 Па для систем небольшой этажности и протяженности.
Нрасп = 8000 - 13000 Па для систем средней этажности и протяженности.
Нрасп более 13000 Па для систем высотных зданий и большой протяженности.
Нсист - сопротивление системы отопления.
Нсист =Σζпр∙ Рдин. Па.
где Σζпр - приведенный коэффициент сопротивлений.
Σζпр=λ∙L/d+ Σζту+ Σζм
где λ∙L/d - приведенный коэффициент трения. Приложение 3 таблица 3.1.
Lм - длина участка в метрах.
Σζту- сумма приведенных сопротивлений местных типовых узлов. Приложение 3 таблица 3.2. для чугунных радиаторов
Σζм - сумма местных сопротивлений, приложение 3 таблица 3.3
Рдин. - динамический или скоростной напор, определяется по приложению 2 с учётом оптимальных диаметров и расхода потока.