Расчет потерь теплоты (для одной квартиры на всех этажах)

Содержание

Реферат ………………………………………………………………………………………

Введение ………………………………………………………………………………………

1.Общая часть …………………………………………………………………………………….

2. Теплотехнический расчет наружной стены …………………………………………………

3. Расчет потерь теплоты (для одной квартиры на всех этажах) …………………………

4. Определение поверхности нагрева отопительных приборов ………………………………

5. Проектирование теплового пункта …………………………………………………………..

6. Конструирование и аэродинамический расчет естественной

канальной вытяжной системы вентиляции …………………………………………………

Заключение …………………………………………………………………………………………

Литература………………………………………………………………………………….

 

 

Введение

В области санитарно-технических работ увеличен выпуск оборудо­вания для теплогазоснабжения, вентиляции и кондиционирования воз­духа зданий и сооружений. С помощью этих инженерных систем обес­печиваются поддержание установленных санитарными и технологичес­кими нормами метеорологических условий и чистоты воздуха, повыше­ние производительности труда и творческая активность работающих.

Инженер-строитель, разрабатывая проект здания или осуществляя его, должен знать все требования, которые предъявляет к сооружению санитарная техника. Поэтому большое внимание необходимо уделять вопросу увязки систем отопления, вентиляции со строительными конструкциями зданий.

Важность теплотехнической подготовки инженера-строителя определяется тем, что системы обеспечения заданных климатических условий в помещениях являются основными технологическими элементами современных зданий и на них приходится значительная часть капитальных вложений и эксплуатационных расходов. Кроме того, знание основ теплотехники, теплогазоснабжения и вентиляции даст возможность будущему инженеру-строителю планировать и проводить мероприятия, направленные на экономию топливно-энергетических ресурсов, охрану окружающей среды, на повышение эффективности работы оборудования.

 

Общая часть

а) область строительства – г. Гомель, расчетные климатические характеристики: средние температуры наружного воздуха наиболее холодной пятидневки - t₅ =-24^ОС, холодных суток - t_X._С.=-28 ^ОС [1, табл. 4.3], продолжительность отопительного периода -Zот=194 сут и среднесуточная температура за отопительный период - t_Н.ОТ. =-1,6 ^ОС [1, табл.4.4], наибольшая скорость ветра за январь – V=4,1 м/с [1, табл. 4.5];

б) 5-иэтажное здание, ориентация главного фасада – ЮЗ, температура внутреннего воздуха - t_В= 18^ОС [1, табл.4.1].

 

Рис.1. Конструкция наружной стены

 

Теплотехнические характеристики материалов:

λ₁=0,93Вт/(м˚С)

λ₂=0,78 Вт/(м˚С)

λ₃=0,05Вт/(м˚С)

λ₄=0,81Вт/(м˚С)

 

2.Теплотехнический расчет наружной стены

По [1, табл. 4.2]принимаем условия эксплуатации ограждающих конструкций – Б. По прилож. А принимаем коэффициенты теплопроводности для условий эксплуатации Б.

При излучении процесса перехода тепла через ограждение от внутреннего воздуха к наружному следует различать три этапа: тепловосприятие, теплопроницание через ограждение и теплоотдачу.

Для многослойных ограждений формула имеет вид:

(2.1)

где R₁, R₂, − термические сопротивления первого, второго слоев ограждения.

α_В = 8,7 Вт/м² ºС, α_Н = 23 Вт/м² ºС – коэффициенты теплоотдачи от внутренней и наружной поверхности соответственно.

R₀ = 3,2 м² ºС/Вт

Принимаем толщину утеплителя равную 12 см.

Определяем сопротивление для наружной стены

м˚С/Вт

Толщина стены будет равна 20+380+120+130=650 мм

Расчет потерь теплоты (для одной квартиры на всех этажах)

Для правильного составления теплового баланса помещений при определении тепловых потерь следует учитывать основные и добавочные потери тепла помещениями (для жилых зданий):

Q_ОТ=Q_ТП+Q^{(ИНФ)(ВЕНТ)} – Q_Б, Вт,

где Q_ТП - основные (трансмиссионные) потери теплоты через наружные ограждающие конструкции, Вт;

Q^{(ИНФ)(ВЕНТ)} - добавочные потери тепла на нагревание воздуха инфильтрующегося в помещения;

1) Q^(ИНФ) - вследствие действия теплового и ветрового давления, а также работы системы вентиляции;

2) Q^(ВЕНТ) - в результате естественной вытяжки, не компенсируемой приточным подогретым воздухом в размере нормативного воздухообмена;

Q_Б - бытовые тепловыделения, поступающие в отапливаемые помещения, Вт.

Основные потери теплоты определяют в соответствии с [2,прил.9,п.1] с округлением до 10 Вт путем суммирования потерь тепла через отдельные ограждения для каждого отапливаемого помещения по формуле:

Q_ОСН = , Вт,

где F - расчетная площадь ограждения, м²;

R - сопротивление теплопередаче ограждения, (м²·^оС)/Вт;

t_Н- расчетная температура наружного воздуха (температура наиболее холодной пятидневки t₅), при расчете потерь тепла через наружные ограждения или температура воздуха более холодного помещения при расчете потерь тепла через внутренние ограждения [3, формула(8.6)];

Ψ- добавочные потери теплоты через ограждения, принимаемые в долях от основных потерь:

а) для наружных вертикальных и наклонных стен, дверей и окон, обращенных на север, восток, северо-восток и северо-запад Ψ = 0,1; на юго-восток и запад - в размере Ψ = 0,05;

б) для наружных дверей, не оборудованных воздушными или воздушно-тепловыми завесами, при высоте здания Н, м, в размере Ψ= 0,27Н для двойных дверей с тамбуром между ними.

Определение расходов теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха в помещения жилых и общественных зданий.

а) Q^инф, Вт - вследствие действия теплового и ветрового давления, а также работы системы вентиляции, определяемый согласно [2, прил.10] по формуле:

Q^инф =0,28 · ∑G· с·(t_В-t_Н)·А, Вт,

где с - удельная теплоемкость воздуха, равная 1 КДж/(кг·оС);

t_В, t_Н - расчетные температуры внутреннего в помещении и наружного воздуха (t₅ обеспеченностью 0,92);

А - коэффициент учета влияния встречного теплового потока в ограждениях.

∑G - суммарный расход инфильтрующегося воздуха в помещение через неплотности наружных ограждений (окон, балконных дверей, внутренних и наружных дверей, ворот, стыков стеновых панелей), кг/ч, определяемый по формуле:

где F_O, F_Д - соответственно площадь окон, балконных дверей и других ограждений;

R_UO, R_UД - соответственно сопротивление воздухопроницанию окон и балконных дверей и других ограждений, (м²·ч·Па)/кг, определяемое по [1, табл.Д1];

l- длина стыков стеновых панелей, м;

∆Р_О, ∆Р_Д, ∆Р_С , Р₁ - разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях соотвественно окон, балконных дверей и других ограждений, Па, определяется по формуле:

,

где Н - высота здания, м, от уровня земли до верха карниза или устья вытяжной шахты;

h- расчетная высота, м, от уровня земли до верха окон, балконных дверей, ворот или до середины вертикальных стыков стеновых панелей;

C_Н, C_П - аэродинамические коэффициенты, соответственно для наветренной и подветренной поверхностей ограждения здания, принимаемые по СНиП 2.01.07-85 (C_Н = 0,8 и Cп= - 0,6);

К- коэффициент учета изменения скоростного давления ветра в зависимости от высоты здания, принимаемой по СНиП 2.01.07-85.

Р_УП - условно-постоянное давление воздуха в помещении, Па; для жилых зданий с естественной вентиляцией принимают Р_УП = 0.

_∆ Р1 01 =(18,3-3,8)·(13,93-11,82)+0.05·13,93·4,1²·(0.8-(-0.6))·0,85=44,525 Па;

_∆ Р 102 = _∆ Р 103 =(18,3-3,8)·(13,93-11,9)+0.05·13,93·4,1²·(0.8-(-0.6))·0,85=45,475 Па;

б) Расход теплоты на нагрев поступающего воздуха в жилые помещения в результате вытяжной вентиляции, не компенсируемого подогретым приточным воздухом, определяется согласно [2, прил.10 п. 2].

Q^ВЕНТ=0,28·L·p·c·(t_В-t_Н), Вт,

где L - расход удаляемого воздуха, не компенсируемый подогретым приточным воздухом, м³/ч, принимается 3 м³/ч на 1м² площади жилых помещений;

р- плотность воздуха в помещении, кг/м³;

с- удельная теплоемкость воздуха, равная 1 КДж/кг^оС;

За расчетный расход теплоты на нагревание воздуха, поступающего в жилые помещения, принимается большая из двух величин:

а) Q^ИНФ и б) Q^ВЕНТ, которая входит в качестве слагаемого в общие потери теплоты

Определение бытовых тепловыделений.

Общие потери теплоты отапливаемыми помещениями жилых зданий следует уменьшать на величину бытовых тепловыделений, определяемых из расчета 21 Вт на 1м² площади пола отапливаемого помещения (Fп): Q_Б=21· F_П·(1-η), Вт, где η=0,8

кг/м³ кг/м³

101

102

Q^ИНФ<Q^ВЕНТ

103

203

303

403

503

Таблица 1. Расчёт потерь теплоты

№ помещений	Название помещений, t	Поверхность охлаждения	Коэффициент теплопередачи	Разность температур(t -t)	Поправочный коэффициент n	Добавочные теплопотери Ψ	Qтп	Потреи теплоты на инфильтрацию (вентиляцию) Q, Вт	Бытовые тепловыделения Q, Вт	Общие потери теплоты Q=Q
Обозначение	Ориентация по сторонам света	Расчётные размеры,м,(ахв) и их кол-во	Площадь F, м	На ориентацию	Другие	Суммарный коэффициент добавок
	Жилая комната	НС	ЮЗ	3,65х3,84	14,02	0,31			-	-		191,23	649,26	70,266
	НС	ЮВ	6,53х3,84	25,08	0,31			0,05	-	1,05	359,2
	F=16,73	ДО	ЮЗ	1,5х2,0		0,69			-	-		92,4
	t = 20 ºС	ПЛ	-	3,0х5,88	17,64	0,37		0,75	-	-		215,38
												856,89
	Жилая комната	НС	ЮЗ	3,4х3,84	13,06	0,31			-	-		170,041	798,55	78,372
	ДО	ЮЗ	1,5х2,0		0,69			-	-		86,94
	F=18,66	ПЛ	-	3,4х5,88	19,99	0,37		0,75	-	-		232,983
	t = 18 ºС											489,96
	Кухня	НС	ЮЗ	3,0х3,84	11,52	0,31			-	-		149,99	377,6	38,01
	F=9,05	ДО	ЮЗ	1,5х2,0		0,69			-	-		86,94
	t=18 ºС	ПЛ	-	3,0х3,47	10,41	0,37		0,75	-	-		121,329
	Коридор	ПЛ	-	1,25х2,53	3,16	0,37		0,75	-	-		36,83
	Санузел	ПЛ	-	1,75х2,53	4,43	0,37		0,75	-	-		51,632
												446,72
	Жилая комната	НС	ЮЗ	3,65х3,3	12,05	0,31			-	-		164,36	649,26	70,266
	НС	ЮВ	6,53х3,3	21,55	0,31			0,05	-	1,05	308,64
	F=16,73	ДО	ЮЗ	1,5х2,0		0,69			-	-		91,08
	t = 20 ºС											564,08
	Жилая комната	НС	ЮЗ	3,4х3,3	11,22	0,31			-	-		146,084	798,55	78,372
	F=18,66	ДО	ЮЗ	1,5х2,0		0,69			-	-		86,94
	t = 18 ºС											233,024
	Кухня	НС	ЮЗ	3,0х3,3	9,9	0,31			-	-		128,9	327,074	38,01
	F=9,05	ДО	ЮЗ	1,5х2,0		0,69			-	-		86,94
	t=18 ºС
	Коридор, с/у											215,84
	Жилая комната	НС	ЮЗ	3,65х3,3	12,05	0,31			-	-		164,36	649,26	70,266
		НС	ЮВ	6,53х3,3	21,55	0,31			0,05	-	1,05	308,64
	F=16,73	ДО	ЮЗ	1,5х2,0		0,69			-	-		91,08
	t = 20 ºС
												564,08

	Жилая комната	НС	ЮЗ	3,4х3,3	11,22	0,31			-	-		153,04	798,55	78,372
	ДО	ЮЗ	1,5х2,0		0,69			-	-		86,94
	F=18,66
	t = 18 ºС
												233,024
	Кухня	НС	ЮЗ	3,0х3,3	9,9	0,31			-	-		128,9	285,914	38,01
	F=9,05	ДО	ЮЗ	1,5х2,0		0,69			-	-		86,94
	t=18 ºС
	Коридор
	Санузел
												215,84
	Жилая комната	НС	ЮЗ	3,65х3,3	12,05	0,31			-	-		164,36	649,26	70,266
	НС	ЮВ	6,53х3,3	21,55	0,31			0,05	-	1,05	308,64
	F=16,73	ДО	ЮЗ	1,5х2,0		0,69			-	-		91,08
	t = 20 ºС
												564,08
	Жилая комната	НС	ЮЗ	3,4х3,3	11,22	0,31			-	-		146,084	798,55	78,372
	ДО	ЮЗ	1,5х2,0		0,69			-	-		86,94
	F=18,66
	t = 18 ºС
												233,024
	Кухня	НС	ЮЗ	3,0х3,3	9,9	0,31			-	-		128,9	241,535	38,01
	F=9,05	ДО	ЮЗ	1,5х2,0		0,69			-	-		86,94
	t=18 ºС
	Коридор
	Санузел
												215,84
	Жилая комната	НС	ЮЗ	3,65х3,45	12,59	0,31			-	-		171,73	649,26	70,266
	НС	ЮВ	6,53х3,45	22,53	0,31			0,05	-	1,05	322,67
	F=16,73	ДО	ЮЗ	1,5х2,0		0,69			-	-		91,08
	t = 20 ºС	ПТ	-	3,0х5,88	17,64	0,156			-	-		121,08
												706,56
	Жилая комната	НС	ЮЗ	3,4х3,45	11,73	0,31			-	-		152,72	798,55	78,372
	ДО	ЮЗ	1,5х2,0		0,69			-	-		86,94
	F=18,66	ПТ	-	3,4х5,88	19,99	0,156			-	-		98,23
	t = 18 ºС
												370,634
	Кухня	НС	ЮЗ	3,0х3,45	10,35	0,31			-	-		134,76	192,604	38,01
	F=9,05	ДО	ЮЗ	1,5х2,0		0,69			-	-		86,94
	t=18 ºС	ПТ	-	3,0х3,47	10,41	0,156			-	-		68,21
	Коридор	ПТ	-	1,25х2,53	3,16	0,156			-	-		20,70
	Санузел	ПТ	-	1,75х2,53	4,43	0,156			-	-		29,03
												339,64