Определение сопротивлений теплопередаче наружных ограждений.

Инженерно технический институт

Кафедра промышленной теплоэнергетики

 

 

Курсовая работа

по «Теплогазоснабжению и вентиляции»

 

Вариант №22

 

 

Выполнил студент:

Малинин М.С.

Группа 5ЭН-32

Принял преподаватель:

Никонова Е.Л.

Отметка о зачете:

 

Череповец 2007г

Содержание

Введение…………………………………………………………………………..3

1. Теплотехнический расчет наружных ограждений………………………4

1.1 Выбор расчетных параметров наружного и внутреннего воздуха……..4

1.2 Определение сопротивлений теплопередаче наружных ограждений.…4

2. Тепловая мощность системы отопления………………………………...10

2.1 Определение расчетных тепловых потерь через наружные ограждения..10

2.2 Определение общих потерь теплоты с учетом инфильтрации и теплопоступлений в помещение……………………………………………....17

2.3 Удельная отопительная характеристика здания……………………..…..20

3. Конструирование системы отопления…………………………………..21

4. Гидравлический расчет системы отопления……………………………22

5. Расчет отопительных приборов………………………………………….34

Заключение……………………………………………………………………...43

Список литературы……………………………………………………………..44

Введение.

Вследствие особенностей климата на большей части территории нашей страны человек проводит в закрытых помещениях до 80% времени. Для создания нормальных условий его жизнедеятельности необходимо поддерживать в этих помещениях строго определенный тепловой режим.

Тепловой режим в помещении, обеспечиваемый системой отоп­ления, вентиляции и кондиционирования воздуха, определяется в первую очередь теплотехническими и теплофизическими свойствами ограждающих конструкций. В связи с этим высокие требования предъявляются к выбору конструкции наружных ограждений, защи­щающих помещения от сложных климатических воздействий: резкого переохлаждения или перегрева, увлажнения, промерзания и оттаивания, паро- и воздухопроницания.

Задачей данного курсового проекта является проектирование системы отопления и подбор необходимого оборудования для семиэтажного жилого здания, строящегося в городе Воркута.

В проекте принимаем наиболее экономичную однотрубную проточно-регулируемую систему с нижней разводкой и П-образными стояками, присоединенную к тепловой сети при помощи элеватора.

Теплотехнический расчет наружных ограждений.

 

Выбор расчетных параметров наружного и внутреннего воздуха.

 

· Внутренние метеорологические параметры:

Средние расчетные температуры:

Для жилой комнаты t_вн= +20 ^оС

Для кухни t_вн= +18 ^оС

Для санузлов t_вн= +25 ^оС

Для лестничной клетки t_вн= +18 ^оС

· Наружные метеорологические параметры:

Средние расчетные температуры:

Наиболее холодной пятидневки t_н.о. = -41 ^оС

Отопительного периода t_о.п. = -9.9 ^оС

· Продолжительность отопительного периода n_о= 299 сут.

 

Определение сопротивлений теплопередаче наружных ограждений.

 

Задача состоит в том чтобы определить требуемое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции R₀^тр, м²_*⁰С/Вт, в соответствии с требованиями СНиП II-3-79^* найти толщину слоя утеплителя при вычисленном требуемом сопротивлении теплопередаче, найти фактическое значение приведённого термического сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции, и коэффициента теплопередачи, Вт/м²С.

Сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции R₀, должно быть больше или равно требуемому значению R₀^тр.

Требуемое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции R₀^тр определяется по большей из двух величин:

R_сг^тр- требуемое сопротивление по санитарно гигиеническим нормам;

R_эн^тр - требуемое сопротивление по энергосбережению.

R_сг^тр , м²_*⁰С/Вт определяется по формуле СНиП II-3-79^*

,

где t_вн- характерная температура отапливаемого помещения, ⁰С, принимаемая в соответствии с заданием, t_вн=20 ⁰С.

t_н.о -расчётная температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки, ⁰С, которая принимается по СНиП 2.01.01.- 82.

n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, принимаемый по табл. 3^* СНиП ll-3-79^*.

n =1.0- для наружных стен и наружных перекрытий;

n =0.9- для чердачного перекрытия;

n =0.6- для перекрытий над не отапливаемым подвалом.

Dt_н - нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, ⁰С, принимаемый по табл.2^* СНиП II-3-79^*.

Dt_н =4 ⁰С- для наружных стен и наружных перекрытий;

Dt_н =3 ⁰С- для чердачного перекрытия;

Dt_н =2 ⁰С- для перекрытий над не отапливаемым подвалом;

a_в- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м²_*⁰С).

a_в = 8,7 Вт/(м²_*⁰С);

· R_сг^тр для наружной стены:

· R_сг^тр для чердачного перекрытия:

· R_сг^тр для перекрытий над не отапливаемым подвалом:

Далее определяем приведённое сопротивление теплопередаче по условиям энергосбережения. Для этого определяют ГСОП - градусо-сутки отопительного периода по формуле:

ГСОП = (t_вн – t_оп)n₀

где t_оп - средняя температура периода со средней суточной температурой воздуха £ 8⁰С; по СНиП 2.01.01.- 82, t_оп= -9.9⁰С

n₀- определяемая как продолжительность периода сут, со среднесуточной температурой наружного воздуха £ 8⁰С по СНиП 2.01.01.- 82, n₀ = 299 сут.

ГСОП = (20 + 9.9)299=894.1

Используя метод интерполяции определяем приведённое сопротивление теплопередаче R_эн^тр, м²_*⁰С/Вт, пользуясь таблицей:

 

Сопротивление теплопередачи по условию энергосбережения

Здания	ГСОП,С*сут	Rтр,м2*0С/Вт
стена	чердачные перекрытия	окна и двери
Жилые		1.6	2.2	0.5
	2.0	2.8	0.6
	2.4	3.4	0.7
	2.8	4.0	0.8
		3.2	4.6	0.9

 

· Требуемое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции для стены:

8000 = 2.4/1.163=2.06 м²_*⁰С/Вт

10000 = 2.8/1.163=2.4 м²_*⁰С/Вт

· Требуемое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции для чердачного перекрытия:

8000 = 3.4/1.163=2.9 м²_*⁰С/Вт

10000 = 4.0/1.163=3.4 м²_*⁰С/Вт

· Требуемое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции для перекрытия над не отапливаемым подвалом:

8000 = 3.4/1.163=2.9 м²_*⁰С/Вт

10000 = 4.0/1.163=3.4 м²_*⁰С/Вт

· Требуемое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции для окон и балконных дверей:

8000 = 0.7/1.163=0.6 м²_*⁰С/Вт

10000 = 0.8/1.163=0.69 м²_*⁰С/Вт

Определяем теплопередачу ограждающих конструкций R₀^тр по большей из двух величин R_сг^тр и R_эн^тр:

· Для стен R₀^тр =2.22 м²_*⁰С/Вт

· Для чердачного перекрытия R₀^тр =3.14 м²_*⁰С/Вт

· Для перекрытий над не отапливаемым подвалом R₀^тр =3.14 м²_*⁰С/Вт.

· Для окон и балконных дверей R₀^тр =0.64 м²_*⁰С/Вт.

Суммарное сопротивление наружной стены R₀, м²_*⁰С/Вт, определяется как сумма термических сопротивлений слоёв и сопротивлений теплоотдаче внутренней R_в и наружной R_н поверхностей по формуле:

a_н - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, равный 23 Вт/(м²_*⁰С), принимаемый по табл. 6^* СНиП ll-3-79^*;

a_в- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, a_в = 8.7 Вт/(м²_*⁰С).

 

1- сухая штукатурка l_ш =0.19

2- кирпич глиняный обыкновенный на цементно-песчаном растворе

l_к=0.7

3- теплоизоляционный слой (маты минераловатные) l_ут =0.064

4- кирпич глиняный обыкновенный на цементно-песчаном растворе

l_к=0.7

5- цементно-песчаная штукатурка l_ц =0.76

 

Определяем толщину слоя утеплителя:

Принимая во внимание сортамент выпускаемых плит минераловатных принимаем =100 мм, толщина наружной стены тогда будет составлять 500 мм.

R_o^ф =0.115+0.053+0.179+1.563+0.357+0.020+0.043=2.33

Рассчитаем коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции.

К =1/ R_o^ф

K =1/2.33=0.43 Вт/м²К

Таким же способом определяем толщину слоя утеплителя для чердачного перекрытия.

 

1- Воздухоизоляционный слой в 3 слоя рубероида l_р =0.17

2- Выравнивающий слой цементно-песчаного раствора

l_р=0.76

3- утеплитель (пенополистерол) l_ут =0.05

4- Пароизоляционный слой битума l_б =0.27

5- железо-бетонная плита

 

Толщина чердачного перекрытия будет составлять 340 мм

R_o^ф =0.115+0.118+0.026+2.8+0.037+0.127+0.43=3.653

Рассчитаем коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции.

К =1/ R_o^ф

K =1/3.653=0.27 Вт/м²К

Определим толщину слоя утеплителя над не отапливаемым подвалом:

 

1- Доска деревянная (сосна поперёк волокон) l_р =0.29

2- Воздушная прослойка

3- утеплитель (пенополистерол) l_ут =0.05

4- железо-бетонная плита

 

Исходя из сортамента выпускаемых плит минераловатных принимаем =130 мм, толщина перекрытия над подвалом тогда будет составлять 340мм.

R_o^ф =0.115+0.043+0.138+0.16+0.127+2.6=3.183

Рассчитаем коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции.

К =1/ R_o^ф

K =1/3.183=0.31 Вт/м²К