Гидравлический расчёт системы отопления.

Пояснительная записка

к курсовому проекту

ПМ03 МД03.02 Тема 03.02.04. Проектирование систем отопления

Тема проекта: «Проектирование системы отопления

гражданского здания в городе Иваново»

Выполнил студент группы 934

Коньков Е.В

Руководитель: Королева Е.П.

Работа защищена на оценку

Омск-2015

Введение…………………………………………………………………………………………….4-5стр

1. Краткая характеристика объекта района строительства…………………..…6стр

2. Тепловая мощность системы отопления………………………………..……….7-12стр

3. Расчёт и подбор отопительных приборов……………………………………..14-17стр

4. Конструирование и расчёт системы отопления…………………………….18-21стр

Спецификация ……………………………………………………………………………….…….22стр

Список литературы ………………………………………………………………………………23стр

Отопление зданий обеспечивает тепловой комфорт для людей или выполнения технологических требований по параметрам внутреннего воздуха в зависимости от назначения помещения и установленного оборудования.

В суровых климатических условиях холодных и продолжительных зим в России проживание людей в помещениях невозможно без работы системы отопления , обеспечивающей компенсацию теплопотерь через наружные ограждения и нагрев до санитарной нормы наружного приточного воздуха.

Целью курсового проекта является ознакомление с основными видами и методами расчета и проектирования систем водяного отопления и вентиляции зданий , оформлением чертежей нормативной и справочной литературы.

По архитектурно – строительным чертежам здания , для которого проектируется система отопления , производится расчет требуемой тепловой мощности отопительных приборов для каждого помещения здания , имеющего наружные ограждающие конструкции.

В зависимости от особенностей здания выбирается рациональный вариант прокладки магистральных подающих и обратных трубопроводов. При наличии в здании подвального помещения магистральные трубопроводы располагаются по периметру подвального помещения. Если подвала в здании нет , то магистральные подающие трубопроводы располагаются на чердаке , а при его отсутствии – под потолком верхних этажей.

По принятому решению расположения магистральных трубопроводов составляется аксонометрическая схема подведения трубопроводов к отопительным приборам по помещениям.

С учетом архитектурно-строительных особенностей здания выбирается схема прокладки подающих и обратных трубопроводов. Выбор рациональных схем распределения горячей воды по отопительным приборам определяется необходимостью создания колец циркуляции горячей воды с близкими по величине гидравлическими потерями.

Краткая характеристика объекта района строительства.

Г. Иваново

1. Температура воздуха наиболее холодной 5-ти дневки.

T_n = -30°C .

2. Абсолютная минимальная температура воздуха.

T =-45°C .

3. Продолжительность отопительного сезона.

219 сутки.

4. Средняя температура за отопительный период.

T_ср = -3,9 °C .

5. Количество осадков за Ноябрь – Март.

209_{мм .}

6. Преобладающее направление ветра за Декабрь – Февраль.

Ю .

7. Средняя скорость ветра.

3,2 м/с .

2.1 Расчёт теплопотерьпомещения.

Требуемая мощность системы отопления определяется на основе уравнения теплового баланса для каждого из отопительных помещений:

Qотпл= ∑Qогр.+ Qинф– Qбыт.

Где ∑Qогр – суммарные теплопотери через ограждающие конструкции рассчитываемого помещения, Вт;

Qинф– затраты теплоты на подогрев инфельтрующегося воздуха, Вт;

Qбыт – бытовые теплопоступления, Вт.

Потери теплоты помещения через ограждающие конструкции определяю по формуле:

Qогр. = Fогр. ×K × n×(tв-tн)×(1+∑β)

где Fогр.– Площадь ограждения, м², измеряется по плану этажа;

K – коэффициент теплопередачи рассматриваемой конструкции, принимается согласно разделу 1;

n – коэффициент теплопередачи рассматриваемой конструкции с наружным воздухом;

tв – внутренняя температура помещения, °C;

tн – наружная температура воздуха для проектирования отопления принимается равной температуре наиболее холодной пятидневки, °C , в разделе 1;

β – добавочные теплопотери на ориентацию ограждений по сторонам света.

Тепловой баланс помещений.

В жилых и общественных зданиях с вытяжной вентиляцией расход теплоты на нагревание инфельтрующего воздуха определяется:

Q_инф= 0,28*L*p*c(t_в-t_н)

L - расход воздуха в размере 3м² на 1 кв/м пола

Р – плотность воздуха

С – удельная теплоёмкость

В общественных и административных зданиях зимой когда работает система центрального отопления возможна также теплопоступления от людей, солнечной радиации, освещения и работающего электрооборудования, так и дополнительные затраты на нагревание материалов, одежды и прочего. Эти составляющие теплового баланса учитывают при проектирование вентиляции и кондиционирования.

При проектирование отопления жилого здания Согласно СНиП, учет дополнительных бытовых теплопоступлений в комнатах и кухне нормируется величиной:

Расчёт сводится в таблицу №2^.

Таблица №2. Расчёт теплопотерь помещения

3. Расчёт и подбор отопительных приборов.

Расчет отопительных приборов заключается в определении площади поверхности и соответствующего типа размера отопительного прибора в каждом из помещении. Требуемая площадь поверхности отопительного прибора расписывается по формуле:

F_пр *β₁*β₂

Q_пр– требуемое кол-во теплоты подаваемое в отапливаемое помещение, Вт,

Gпр – Расчётная плотность теплового потока Вт/м²

β₁ - коэффициент, определяющий шаг ряда отопительных приборов.

β₂–коэффициент, определяющий установку отопительного прибора.

Расчётная плотность теплового потока определяется по формуле:

G_пр = G_ном×( )¹⁺ⁿ×( )^p×C

Gном – номинальная плотность теплвого потолка отопительного прибора,Вт/м², опредеделяется по справочным данным.

ncp – коэффициенты, определяются по справочным данным.

Δtср = - t_в

t_{r ,} t_{0 –} температура теплоносителя подающей и обратной магистралях.

G – расход воды через отопительный прибор определяемый по формуле:

G =

C_в – удельная теплоёмкость воды = 4,187

Расчётной площади F_пр подбирается соответствующий тип размер отопительного прибора. Если к установке приняты чугунные или алюминиевые секционные радиаторы, то количество секций определяется:

N =

Β₃ – коэффициент учитывающий число секций.

Β₄ – коэффициент учёта способа установки радиатора в помещении.

Расчёт сведён в таблицу №3.

Таблица №3. Расчёт и подбор отопительных приборов.

№ Пом	Qном	t	Δt	Qпр Вт/м2	β 1	β 2	β 3	β 4	Fпр	Nр	Nсек
			60,5	600,3	1,02	1,02		1,05	3,11
			64,5	667,7	1,02	1,02		1,05	1,07
			64,5	667,7	1,02	1,02		1,05	1,05
			60,5	600,3	1,02	1,02		1,05	2,71
			60,5	600,3	1,02	1,02		1,05	2,55		5+6
			62,5	625,7	1,02	1,02		1,05	1,75
			64,5	667,7	1,02	1,02		1,05	1,02
			64,5	667,7	1,02	1,02		1,05	1,02
			62,5	625,7	1,02	1,02		1,05	1,69
			62,5	600,3	1,02	1,02		1,05	2,84

Проектноерешение.

Конструирование системы отопления включает:

· Размещение отопительных приборов;

· Размещение стояков;

· Трассировку магистральных трубопроводов и присоединения их к ИТП.

В данном курсовом проекте принята однотрубная система с нижней разводкой , П – образными стояками.

Отопительные приборы установлены открыто у наружных стен, первую очередь под оконными проемами на расстоянии не менее 60 мм от чистого пола и 25 миллиметров от поверхности стены. На лестничных клетках отопительный прибор устанавливается в нижней части около входной двери, за тамбуром. Подводки к отопительным приборам прокладываются открыто, на подающей подводке предусматриваются регулирующие краны, отопительные приборы верхнего этажа оборудованы краном Маевского.

Стояки расположены открыто на расстоянии 20 мм от стены и 200 мм от откоса окна. В угловых помещениях рекомендуется размещать стояки в углах, образуемых наружными стенами. На лестничных клетках устанавливаются отдельные стояки с присоединением отопительных приборов по проточно – нерегулируемой схеме. На каждом стояке в нижней части устанавливаются проходные краны и тройники со сливными кранами.

Магистральные трубопроводы прокладываются открыто по стенам подвала на кронштейнах расстоянии не менее 100 мм от стены и 0,7 м от потолка. Участки магистральных труб и стояков в пределах подвала покрываются тепловой изоляцией. Схема движения теплоносителя тупиковая. На ветвях магистральных труб устанавливаются задвижки или вентиля, и спускные краны в нижних точках, вблизи ИТП. Магистральные трубы прокладываются с уклоном 0,300 , обеспечивающим удаление воздуха и опорожнение системы.

Индивидуальный тепловой пункт располагается в подвале здания. Узел управления системой отопления размещают таким образом, чтобы обеспечивалось минимальное число поворотов труб.

Гидравлический расчёт системы отопления.

Целью расчета системы водяного отопленияявляется определение диаметров труб на всех участках системы обеспечивающих подвод к каждому отопительному прибору требуемого количества теплоносителя. При этом гидравлическое сопротивление системы отопления должно быть согласовано с располагаемым циркуляционным давлением.

Гидравлический расчёт системы отопления выполняется по аксонометрической схеме. На схеме определяют положение циркуляционного кольца, оно проходит через самый удалённый стояк.

Последовательность расчёта:

1. Определяется расчётное циркуляционное давление

ΔРрц = ΔРсо + ΔРе + ΔРтр

Где, ΔРсо– давление на вводе, Па

ΔРе– естественное циркуляционное давление

h – геометрическая высота от центра от центра теплового узла до центра отопительного прибора верхнего этажа.

g – ускорение свободного падения

po–pг - разность плотностей обратной и горячей воды

ΔРтр– насосное давление в кольце. = 100×∑ℓ

2. Производится разбивка ГЦК на расчётные участки. При этом на полках выносках указывается номер и его тепловая нагрузка и длина.

3. Рассчитывается суммарная длина всех участков и определяется среднее значение потерь давление по формуле:

Rср = Па/м

4. Определяются расходы воды на расходных участках.

G = ×β₁×β₂

5. Для каждого участка подбираются диаметры труб по таблице гидравлического расчёта, ориентируясь по R_ср и G, при этом при этом в расчётную таблицу записываются соответствующие значения скорости W и удельные потери давления на кране K.

6. Определяются потери давления на трение R×ℓи в местных сопротивлениях Z.

Z = ∑× p

∑ - коэффициенты местных сопротивлений

Гидравлический расчёт сведён в таблицу 4.

ΔP_рц = 5400 + 2131,5 + 16960 = 24491,5

КП 270839.934.15.ПМО3 П3

Спецификация

КП 270839.934.15.ПМО3 П3

Список литературы

1)Сканави А.Н. Отопление.Учебник для техникумов 2-е издание.

2)Справочник проектировщика,внутренние санитарно-технические устройства в трех частях.

3)СНиП 41-01-2003.Отопление,вентиляция и кондиционирование.М.:ФГУП ИПП,2004.

4)СНиП 23-01-99.Строительная климатология(с изменениями №1)М.:ГУП ИПП,2003.

5) ГОСТ 30494-96.Здания жилые и общественные.Параметры микроклимата в помещениях М.:ГУП ИПП,1996