Проектирование системы отопления для жилого 5-ти этажного дома на 2 подъезда в городе Канск

1. Исходные данные

1. Район застройки   г. Канск.

1) Температура наружного воздуха t_н= - 42 °С

2) Длительность отопительного периода Z_оп = 179 сут

2. Коэффициенты теплопередачи наружных ограждений.

1) Наружная стена :

k = 0,23  Вт/(м°С).

2) Чердачное перекрытие :

k = 0,176 Вт/(м°С).

3) Пол над подвалом :

k = 0,176 Вт/(м°С).

4) Тройное остекление :

k = 1,82 Вт/(м°С).

5) Дверь :

k = 0,93 Вт/(м°С).

3. Жилой 5-ти этажный дом на 2 подъезда :

В первой секции (оси 1-6) технический подвал, в котором расположен тепловой узел и 5 этажей с жилыми помещениями.

Во второй секции (оси 6-11) подвал отапливаемый, в подвале и на первом этаже расположены офисы одной фирмы с 2-5 этажи – жилые помещения.

4. Системы отопления.

В жилой части – однотрубная с нижней разводкой магистрали и П-образными стояками.

В офисах – однотрубная горизонтальная.

5. Нагревательные приборы – чугунные секционные радиаторы МС-140-108

6. Параметры теплоносителя.

Т₁/Т₂ = 150°/70°

7. Присоединение к теплосетям элеваторное.

8. Предусмотрен узел учёта тепла для офисных помещений.

2. Тепловой баланс помещений

2.1. Потери теплоты через ограждающие конструкции

Теплопотери через отдельные ограждающие конструкции рассчитываем по прил. 9 [ 2.] :

Q = A(t_p - t_ext)(1+åb)n/R    (1)

1.  А – расчетная площадь ограждающих конструкций, м²;

2.  R – сопротивление теплопередачи ограждающих конструкций, м^{2 0}С/Вт, следует определять по [ 1.];

3.  t_р – расчетная температура воздуха, °С, помещения с учетом повышения по высоте для помещений высотой более 4 м;

4.  t_ext – расчетная температура наружного воздуха для холодного периода года;

5.  b - добавочные потери теплоты в долях от основных потерь, определяемые по п. 2 [ 2.];

6.  n – коэффициент учета положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху по [ 1.];

Расчеты выполняются в табличной форме (табл.1).

2.2. Расход теплоты на нагревание инфильтрирующего воздуха.

Расход теплоты на нагревание инфильтрирующегося воздуха через ограждающие конструкции помещения выполняем по прил. 10 [ 2.].

Q_i = 0.28åG_i C (t_p – t_i)k     (1)

1.  åG_i – расход инфильтрирующего воздуха, кг/ч, через ограждающие конструкции помещения, определяемый по п. 3;

2.  С – удельная теплоёмкость воздух, равная 1 кДж/кг ⁰С;

3.  t_p , t_i – расчетные температуры воздух, ⁰С, в помещении и наружного воздуха в холодный период года;

4.  к – коэффициент учета влияния встречного теплового потока, для тройного остекления равен 0,7;

åG_i = (0,21åDp^0.67 A)/R_и  (3)    

1.  Dp – разность давлений воздуха, Па, на наружной и внутренней поверхностях окон;

2.  А – площадь окна, м²;

3.  R_и – сопротивление окна воздухопроницанию, м²ч/кг, определяемое по [ 1.]

Dp = (Н – h_i)(g_i - g_p) + 0.5r_iu² (C_{е, n} – C_{e, p})k1 - р_int    (4)      

1.  Н – высота здания, м, от уровня земли до верха карниза;

2.  h_i  - расчетная высота, м, от уровня земли до верха окон;

3.  g_i , g_p  - удельный вес соответственно наружного и внутреннего воздуха, Н/м³

                             g = 3463/(273 + t)         (5)

4.  r_i  - плотность, кг/м³ , наружного воздуха;

5.  u - скорость ветра, м/с, принимаемая по прил. 7 [ 2.];

6.  C_е,n , C_e,p – аэродинамические коэффициенты для наветренной и подветренных поверхностей, принимаемая по СНиП 2.01.07-85;

7.  k1 – коэффициент учета изменения скоростного давления ветра в зависимости от высоты здания, принимаемый по СНиП 2.01.07-85;

8.  р_int   -   условно постоянное давление воздуха, Па, в помещении здания, принимаемое при практических расчетах для жилых зданий с естественной вентиляцией р_int = 0 .

2.3. Расход теплоты на нагревание вентиляционного воздуха.

Q_i = 0,28L_n Cr (t_p - t_i)k  , Вт        (2)  

1.  L_n – расход удаляемого воздуха, м³/ч, не компенсируемый подогретым приточным воздухом;

2.  r - плотность воздуха в помещении, кг/м³ ;

2.4. Бытовые тепловыделения.

Q_быт. = 21*F_пола  , Вт – для кухни 

Q_быт. = 12*F_пола  , Вт – для офисов 

Q_быт. = 10*F_пола  , Вт – для жилых комнат

Пример расчёта.

Расчетная комната 102 (20 °С).

Q_i-?

С=1 кДж/кг; К=0.7; t_p =20 ⁰С; t_i=-42 °С;

åG_i-? , Dp-?

К₁=0,85; C_{е, n} =0,8;  C_{e, p}= - 0.6; u = 1,8 м/с;  r_i =1,528 кг/м³

g_i =3463/(273-42) = 14,99 Н/м³;  g_p = 3463/(273+20) = 11,81 Н/м³;

Н=17 м; h_i = 3,5 м;

Dp=(17-3,5)(14,99-11,81)+0,5*(1,8)²1,528 (0.8+0.6) 0,85= 45,88 Па;

А=3,36 м²;R_и=0,44  м²ч*Па/кг;

åG_i = 0,216*(45,88)^0,67*3,36/0,44 = 21,41 кг/ч

Q_i = 0,28*21,41*1*62*0.7 = 260 Вт

Q_в –?

L_пола = 16*3 = 48 м³/ч

r = 1,205 кг/м³

Q_в = 0,28*48*1,205*62*0,7 = 703 Вт

За расчётное надо принимать большее из значений Q_и  и   Q_в.

Q_в значительно больше Q_и , поэтому в  дальнейшем расчётом Q_и будем пренебрегать.

Расчёты записываются в таблицу 1.

                                                                                                             Таблица 1