Проектирование системы водяного отопления жилого трехэтажного здания, находящегося в городе Иркутск

Выбор системы отопления и технико-экономическое обоснование принятой системы	8
Конструирование системы отопления	9
Гидравлический расчёт системы отопления	10
Описание методики расчета	10
Гидравлический расчет способом удельных линейных потерь давления на трение	10
Расчет лестничной клетки	12
Расчет отопительного прибора на лестничной клетке	12
Тепловой расчет отопительных приборов	13
Описание методики расчета	13
Подбор нерегулируемого водостойкого элеватора	15
Заключение	17
Список используемой литературы	17

Введение.

Потребление энергии в нашей стране, неуклонно возрастает и, прежде всего для тепло обеспечения зданий и сооружений.

Основными среди тепло затрат на коммунально-бытовые нужды в зданиях (отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха, горячего водоснабжения) являются затраты на отопление. Это объясняется условием эксплуатации зданий в холодное время года, когда тепло потери через ограждающие конструкции зданий значительно превышает внутренние тепловыделения, поэтому используют отопительные установки для поддержания необходимой температуры.

Отопление – искусственное обогревание помещений зданий, является отраслью строительной техники. Монтаж стационарной отопительной установки проводится в процессе возведения зданий, её элементы при проектировании со строительными конструкциями и сочетаются планировкой и интерьером помещений. Так же отопление – один из видов технологического оборудования здания. Для создания и поддержания теплового комфорта требуется технически совершенные и надежные отопительные приборы

Эффективность действия отопительных установок обеспечивается путём оптимизации проектных решений с применением ЭВМ, придания установке надежности в эксплуатации автоматического поддержания необходимой температуры теплоносителя. Исследуются режимы эксплуатации, способы управления отопительной установкой для экономии тепловой энергии.

Исходные данные для проектирования

1 Назначение здания- жилое

2 Район постройки- Иркутск

3 Число этажей- 3

4 Бесчердачное покрытие

5 Ориентация главного фасада- северная

6 Расчетная температура внутреннего воздуха в помещениях здания: t_в^ср.ж=20C; t_в^уг.ж=22C; t^кух=18С; t^л.к.=16C; t^с.у.=25C

7.Расчетное значение относительной влажности внутреннего воздуха: j_в=55%

8 Средняя температура наиболее холодной пятидневки: t= -37⁰С

9. Средняя температура отопительного периода: t=-8,9⁰С

10. Средняя температура наиболее холодного месяца: t=-37⁰С

11. Относительная влажность наружного воздуха для самого холодного месяца: j_н=66%

12. Расчетная скорость ветра для холодного периода года: u=2,9 м/с

13. Продолжительность отопительного периода: N=241

14. Нормальная зона:- А- сухая.

Расчет толщины утепляющего слоя        

СТЕНЫ

Ограждающая конструкция жилого здания, состоящая из трёх слоёв: цементно- перлитовый раствор γ1=800 кг/м² толщиной δ1=0,4м; слоя утеплителя из пенополиуретана γут=60 кг/м³ ; бетона на зольном гравии γ2=1000 кг/м³ толщиной  δ2=0,16 м.

Расчетная температура внутреннего воздуха tв=20 ºС.  λ1=0,26 Вт/(м* ºС) ; λ2=0,3 Вт/(м* ºС); αв= 8,7 Вт/(м²* ºС); ∆tн= 4 ºС; n=1; αн= 23 Вт/(м²* ºС); r= 0,7.

Расчет:

1.Определяем требуемое сопротивление теплопередаче:

Rтр.=n*(tв - tн)/∆t*αв

Rтр.=(20+37)*1/4*8,7= 1,63 (м*ºС)/Вт

2.Рассчитываем градусо- сутки отопительного периода (ГСОП):

ГСОП=(tв- tоп )*Zоп= (20 + 8,9)* 241= 6965 ºС* сут.

3.Величина сопротивления телопередаче ограждения с учетом                    энергосбережения Rпр, (м²* ºС)/Вт равна:                                                                                                                         Rпр=3,837 (м² * ºС)/Вт.

4.Сравниваем Rтр.=1,63 и Rпр.=3,837(м²*ºС)/Вт и принимаем для дальнейших расчётов большее – Rпр. .

5.Определяем предварительную толщину утеплителя из пенополистирола δут.:         δут.=[Rпр./r – (1/αв + ∑δi/λi + 1/αн)]*λут.

δут.=[3.87/0.7-(1/8.7+0.04/0.26+0.16/0.3+1/23)]*0.041=0.19м

Складываем общую толщину панели

δобщ.=0,04+0,16+0,19+0,64=1,03 м

В соответствии с требованиями унификации принимаем общую толщину панели 

δобщ.=0,40 м , тогда δут=0,20 м

6.Уточняем общее фактическое сопротивление теплопередаче Rф для всех слоёв ограждения:       Rф = 1/αв + ∑δi/λi +δут / λут. + 1/αн

Rф= 1/8,7+0,04/0,26+0,16/0,3+0,2/0,041+1/23=5,71(м²* ºС)/Вт

Т.о., условие теплотехнического расчёта выполнено, т.к. Rф. > Rпр.

7.Коэффициент для данной ограждающей конструкции определяется по:

k = 1/Rф = 1/5,71=0,175 Вт/(м²* ºС)

НАД  ПОДВАЛОМ  И  ПОДПОЛЬЕМ

Исходные данные:

1.Многослойная конструкция: рубероид с объёмной массой γ1=600 кг/м³ толщиной δ1=0,04 м; цементно-перлитовый раствор с γ2=800 кг/м³  и δ2=0,02 м; утеплитель- маты минеральные с γут.=125 кг/м³ ; пароизоляционный с γ4=600 кг/м³ и δ=0,01 м; шлакопемзобетон с γ5=1200 кг/м³ и δ4=0,24 м;

2.Значение теплотехнических характеристик и коэффициентов в формулах:

tхп(0.92)= - 37ºC;

λ1 = 0,17 Bт/(м²*ºС);       λ2 = 0,21 Вт/(м²*ºС);

λуm = 0,064 Вт/ (м²*ºС);   λ4 = 0,17 Вт /(м²*ºС);

λ5 = 0,37 Вт/(м²*ºС);        λв = 8,7 Вт/(м²*ºС);   λH = 17 Вт/(м²*ºС);

∆tн  = 2ºС;       n = 0,9.

Расчет:

1.  Задаемся конструкцией перекрытия над подвалом и определяем требуемое общее термическое сопротивление  :

 = 0,9*(20+37)/2*8,7=2,95(м²*ºС)/Вт

2.  ГСОП = /20+8,9)*241=6965ºС*сут.

3.  Величина сопротивления теплопередачи перекрытия над подвалом с учетом энергосбережения Rпр = 5,034 (м²*ºС)/Вт.

4.  Сравниваем  =      2,95(м²*ºС)/Вт    и Rпр = 5,034(м²*ºС)/Вт     и для дальнейших расчетов выбираем Rпр.

5.  Вычисляем предварительную толщину утеплителя   δут:

δут = (5,034-(1/8,7+0,04/0,17+0,02/0,21+0,01/0,17+0,24/0,37+1/17))*0,064=0,25м

6.  Определяем  Rф:

Rф= 1/8,7+0,04/0,17+0,02/0,21+0,25/0,064+0,01/0,17+0,24/0,37=5,0405 м²*ºС)/Вт т.е принятая конструкция с δут = 0,19 м отвечает теплотехническим