R0тр3 = 0.617(м2×°С/Вт).
Заполнение световых проемов по [4, прил.6]:
Двухкамерный стеклопакет из стекла:
С твердым селективным покрытием и заполнением аргоном | 0,65 | 0,53 |
К = 1/0.617 = 1.621(Вт/ м2×°С).
Таблица 2: "Теплотехнические данные ограждающих конструкций"
Наименование величины | Наименование ограждающей конструкции | |||||
Наружная стена (ВС) | Перекрытие верхнего этажа (ЧП) | Пол первого этажа (ПЭ) | Оконный проем, балконная дверь | Входные наружные двери (ВНД) | Внутренняя стена (ВС) | |
Сопротивление теплопередаче R, м2×°С/Вт | 3.620 | 4.754 | 4.754 | 0.617 | 2.172 | 0.850 |
Коэффициент теплопередачи К,Вт/ м2×°С | 0.276 | 0.210 | 0.210 | 1.621 | 0.460 | 1.180 |
3. Расчет тепловых потерь помещений здания методом составления теплового баланса
Цель: Определение тепловых потерь помещений здания и мощности системы отопления.
В данном курсовом проекте производится расчет теплового баланса всех помещений здания (жилые комнаты, кухни, санузлы, лестничная клетка). Все помещения поэтажно нумеруются: 1 этаж – 101, 102, 103,…, 2 этаж – 201, 202, 203,…, 3 этаж – 301, 302, 303,... . Подсобные помещения квартир (коридоры, кладовые) условно относятся к смежным помещениям.
1). Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции:
, (Вт)где А – расчетная площадь ограждающей конструкции, определяемая по правилам обмера, м2;
К - коэффициент теплопередачи по таблице 2, Вт/ м2×°С,
Расчетный коэффициент теплопередачи окон и балконных дверей принимается как разность значений коэффициентов для окон и наружных дверей, т.к. поверхность стен измеряют без вычета площади окон:
(Вт/ м2×°С)tp – расчетная температура внутреннего воздуха помещения здания, принимается по , °С;
text - расчетная температура наружного воздуха холодной пятидневки, °С;
Σ β – добавочные теплопотери в долях от основных потерь,
n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, по
Теплопотери через внутренние ограждающие конструкции определяются при разнице температур в смежных помещениях более 3 °С.
2). Затраты теплоты на естественную вытяжную вентиляцию:
, (Вт)где с – удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/кг0С;
tр, ti - расчетные температуры воздуха в помещении и наружного воздуха в холодный период года (параметр Б), 0С;
ρ – плотность удаляемого воздуха, кг/м3: ρ = γ/g
где γ = 3463/(273+ tр), (Н/м3)
g = 9.81 м/с2 – ускорение свободного падения
Ln – расход удаляемого воздуха, м3/ч, не компенсируемый подогретым приточным воздухом. Для жилых зданий удельный нормативный расход 3 м3/ч на 1 м2 жилых помещений, т.е.
Ln = 3Аn,
где Аn – площадь пола помещения, м2.
В санузлах
Ln = 25 м3/ч.
3). Затраты теплоты на подогрев инфильтрирующегося воздуха принимают в размере 0.3 от суммарных теплопотерь через ограждающие конструкции:
Qинф = 0.3 · Σ Qок
4). Бытовые теплопоступления в помещениях жилых зданий определяют по формуле:
Qбыт = 10 Аn ,
где Аn – площадь пола комнаты или кухни, м2.
Дефицит теплоты в помещении определяют на основании составления теплового баланса ΔQ, Вт, определяемого по формуле:
ΔQ = Qпотери – Qпоступл ,
где Qпотери – суммарные теплопотери помещения, Вт;
Qпоступл – суммарные теплопоступления в помещение, Вт.
а) жилые комнаты, кухни:
ΔQ = Qогр + Qинф(Qвент ) – Qбыт
б) лестничная клетка:
ΔQ = Qогр + Qинф
Расчет теплового баланса (теплопотерь) помещения здания выполнен в табличной форме – таблица 3.
В заключение расчета определяем удельный расход тепловой энергии на отопление здания
, Вт/м3К, и сравниваем с нормативным значением , равным 0.42 Вт/м3К.Расчет помещения №101:
Данное помещение является угловая комната с температурой внутреннего воздуха 23 0С. Ограждающие конструкции помещения №101, их ориентация, площадь:
наружная стена; западная ориентация: 11.85 м2;
наружная стена; южная ориентация; 17.55 м2;
наружная стена; восточная ориентация; 4.95 м2;
двойное остекление; северная ориентация; 2.25 м2;
пол первого этажа; 18.20м2.
Коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции К принимаем по таблице №2 данного курсового проекта.
(0С)Коэффициент на ориентацию β1 принимаем в зависимости от ориентации ограждающих
конструкций помещения:
С, С-З, С-В, В - β1 = 0.1;
Ю, Ю-З - β1 = 0.0;
З, Ю-В - β1 = 0.05.
Коэффициенты: на угловое помещениеβ2=0.05, на хол. полы β3=0.05, (в ЛК - на наружные входные двери
β4=0.2·Нзд=0.2·12=24).
Теплопотери через ограждающие конструкции расчетного помещения:
Q ок,нс1= 11.85·0.276·63·1·1.1=226.65 (Вт)
Qок,нс2= 17.75·0.276·63·1·1.05=320.42 (Вт)
Qок,нс3= 4.95·0.276·63·1·1.15=98.98 (Вт)
Qок= 2.25·(1.621-0.276) ·1·63·1.1=209.72 (Вт)
Qпл I= 18.20·0.210·63·0.6·1.05=151.70 (Вт)
Суммарные теплопотери через ограждающие конструкции:
∑Qок=226.65+320.42+98.98+209.72+151.70=1007.47 (Вт)
Расход теплоты на подогрев инфильтрирующегося воздуха:
Qинф = 0.3 · 1007.47=302.24 (Вт)
Расход теплоты на естественную вентиляцию:
γ = 3463/(273+ 23) = 11.70(Н/м3), ρ = 11.70/9.81 = 1.193(кг/м3).
Qевв. =
(Вт)Бытовые теплопоступления:
Qбыт = 10 . 18.20=182.0 (Вт)
Тепловой баланс помещения:
ΔQ = Qпотери – Qпоступл
ΔQ = 1148.64+1007.48 -182.0=1974.11 (Вт).
Удельный расход тепловой энергии на отопление здания:
,где V – отапливаемый объем здания, равный объему, ограниченному внутренними поверхностями наружных ограждений здания, м3: V = 3576.5 м3,
β – поправочный коэффициент, определяемый по формуле:
β = 0.54 + 22/(tр – text) = 0.54 + 22/60 = 0.91
Вт/м3К < на 7 %.4. Выбор и конструирование системы отопления
В проекте разработана система центрального отопления здания. Источником теплоты является ТЭЦ. Параметры первичного теплоносителя горячей воды Δt = 130/70 0С. В системе отопления теплоносителем является горячая вода с параметрами теплоносителя: Δt = 95/70 0С.
Схема индивидуального теплового пункта зависимая с насосным смешиванием воды. Тепловой пункт расположен в подвальном помещении здания. Циркуляция воды в системе отопления принудительная с помощью циркуляционного насоса. Разводка магистралей нижняя.
Монтаж системы водяного отопления выполнен из стальных труб.
Для поквартирной разводки использована периметральная схема. Она реализуется с использованием стальных труб, укладываемых в стяжку "чистого" пола. Каждый отопительный прибор присоединяется к подающему и обратному коллектору. Коллекторы оборудованы кранами для выпуска воздуха и слива воды, устанавливаются в специальных шкафах. В этих же шкафах устанавливаем отключающую арматуру квартиры, фильтр, квартирный теплосчётчик. В качестве отопительных приборов использованы стальные радиаторы панельные четырехходовые типа РСГ2 одного и двухрядного исполнения. Нагревательные приборы подсоединяются по двухтрубной схеме. Для регулировки теплоотдачи приборов на подводках устанавливаются автоматические терморегуляторы типа RTD. Удаление воздуха осуществляется через воздушные краны, устанавливаемые на приборах верхних этажей.
Трубопроводы в местах пересечений перекрытий, внутренних стен и перегородок прокладываем в гильзах из негорючих материалов.
Для отключения и регулирования расхода воды на подающем и обратном трубопроводах устанавливаются шаровые краны. Прокладка трубопроводов, стояков и подводок в помещении скрытая. Магистральные трубопроводы в подвале прокладываются с теплоизоляцией, в качестве которой используется минеральная вата. Теплоизоляционный слой покрывается защитным слоем – алюминиевым листом. Горизонтальные трубы прокладываются с уклоном 0,003 в сторону установки спускной арматуры с целью опорожнения системы отопления от воды. На каждом этаже здания устанавливаются спускные краны для опорожнения системы отопления от воды.
5. Тепловой расчет отопительных приборов
Тепловой расчет отопительных приборов заключается в определении необходимой поверхности нагрева или требуемого номинального теплового потока с определением числа приборов, обеспечивающих необходимый тепловой поток от теплоносителя в помещение с целью компенсации тепловых потерь помещения.
1). Определяем требуемый номинальный тепловой поток прибора Qн.т. по формуле: