Вихідні дані
Місце | Луцьк |
Температура найбільш холодної п’ятиденки | -20 оС |
Середня температура опалювального сезону | -0,2 оС |
Тривалість опалювального сезону | 187 діб |
Зона вологості для даного сезону | Н (нормальна) |
Кліматична зона | І І |
Висота поверху від підлоги до стелі | 2,8 м |
Орієнтація зовнішньої стіни сходової клітини | Пн |
Температура води на вводі тепломережі: | |
– tгор | 150 оС |
– tзвор | 70 оС |
Будинок | 5-поверховий, має горище та підвал |
Перекриття міжповерхові | Завтовшки 300 мм |
Система водяного опалення | Однотрубна, тупікова з верхньою разводкою, з проточно-регульова-ними стояками (з 3-х ходовими кранами) |
Перепад води в системі опалення: | |
– tгор | 95 оС |
– tзвор | 75 оС |
Конструкція стіни | одношарова панель з ніздрюватого бетону 350 мм |
1. Підбір огороджуючих конструкцій житлового будинку
Згідно з додатком 1 температурна зона ІІ, згідно завдання, приймаємо нормальну зону вологості.
Приймаємо умови експлуатації – Б.
1. Зовнішні стіни
Згідно з дод. 3 опір теплопередачі заданої конструкції
Rзаг = 0,9 м20С / Вт
За додатком 2 нормативний опір теплопередачі стін в температурній зоні, де знаходиться район будівництва, R норзаг = 2,5 м20С / Вт.
Товщину шару утеплювача (пінополістирол, за умов експлуатації Б λут =0,045 Вт/м20С табл. 3) розраховується за формулою
приймаємо
і знаходимо повний опір теплопередачі зовнішньої стіни з утеплювачем із пінополістиролу.2. Горищне перекриття
Згідно з дод. 2 нормативний опір теплопередачі
R но = 3,0 м20С / Вт
За дод. 5 приймаємо тришарову панель з важкого бетону з утеплювачем із мінераловатних плит товщиною 380/210, rут = 200 кг/м2, опір теплопередачі Rзаг = 2,33 м20С / Вт; товщина шару утеплювача
, приймаємо і знаходимо повний опір теплопередачі перекриття з утеплювачем.3. Перекриття над підвалом
Згідно з дод. 2 нормативний опір теплопередачі
R но = 2,3 м20С / Вт
За дод. 4 приймаємо таку конструкцію перекриття: паркет
мм на мастиці, стяжка з легкого бетону мм, гідроізоляція, утеплювач із пінополістиролу, пароізоляція, багатопустотна залізобетонна панель мм, опір теплопередачі Rзаг = 2,61 м20С / Вт.4. Вікна та балконні двері
Згідно з дод. 2 нормативний опір теплопередачі
R но =0,5 м20С / Вт
За додатком 7 приймаємо віконні блоки із ПВХ з однокамерними склопакетами з тепло відбиваючим покриттям.
Rзаг = 0,51 м20С / Вт
5. Зовнішні двері
Згідно з дод. 2 нормативний опір теплопередачі
R но = 0,41 м20С / Вт
За додатком 8 приймаємо дерев’яні подвійні двері з тамбуром між ними, для яких Rзаг = 0,43 м20С / Вт.
Результати розрахунку та підбору огороджуючи конструкцій зводимо у таблицю 1.
Таблиця 1 – Характеристика огороджуючи конструкцій житлового будинку
№ | Найменування огороджуючоїконструкції | Опір теплопередачіRо, (м2оС)/Вт | Коефіцієнт теплопередачім:К=1/R0о,Вт/(м2*оС) | Товщина конструкції ,мм | |
Rнзаг | Rзаг | ||||
1 | Зовнішня стіна | 2,5 | 2,68 | 0,38 | 440 |
2 | Горищне перекриття | 3,0 | 3,14 | 0,33 | 620 |
3 | Перекриття над підвалом | 2,3 | 2,61 | 0,38 | 297 |
4 | Вікна та балконні двері | 0,5 | 0,51 | 1,96 | - |
5 | Зовнішні двері | 0,41 | 0,43 | 2,33 | - |
2. Розрахунок тепловтрат приміщень житлового будинку
Розрахунок основних тепловтрат через огороджуючи конструкції виконаємо за формулою
,Витрати тепла на нагрівання вентиляційного повітря:
Qв = (tв - tзовн)* Аn
Тепло надходження в приміщенні:
Qп = F * 21
Загальні тепловтрати для кожного приміщення:
Qп = Qо + Qв
Результати розрахунку заносимо в таблицю 2.
Таблиця 2 – Розрахунок тепловтрат по приміщенням
Приміщення | Огородження | (tв-tр),oС | Швид-кість вітру м/с | Множник,h+ Σβ | Тепловтрати и тепло надходження, Вт | ||||||||
Номер | Найменування і tв,oС | Аn, м2 | Позначення | Орієнта-ція по сторонам світу | Розміри і кількість (а х b) n, м | А,м2 | К=1/R, вт/м2 oC | Qогр | Qв | Qп | |||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
101 | Житлова кімната | 24 | ЗС | З | 6х3,1 | 18,6 | 0,38 | (20+20)·1=40 | 6,3 | 1+0,1=1,1 | 311 | ||
tв = 20oС | ЗС | Пн | 4х3,1 | 12,4 | 0,38 | (20+20)·1=40 | - | 1 | 207 | ||||
ПВ | Пн | 1,2х1,5 | 1,8 | 1,96–0,38=1,58 | (20+20)·1=40 | - | 1 | 125 | |||||
ПП | - | 4х6 | 24 | 0,38 | (20+20)·0,75=30 | - | - | 274 | |||||
Σ=917 | 960 | 1877 | |||||||||||
102 | Житлова кімната | 21 | ЗС | Пн | 3,5х3,1 | 10,85 | 0,38 | (20+20)·1=40 | - | 1 | 181 | ||
tв = 20oС | ПВ | Пн | 1,2х1,5 | 1,8 | 1,96–0,38=1,58 | (20+20)·1=40 | - | 1 | 125 | ||||
ПП | - | 3,5х6 | 21 | 0,38 | (20+20)·0,75=30 | - | - | 239 | |||||
Σ=545 | 840 | 1385 | |||||||||||
103 | Житлова кімната | 15,7 | ЗС | З | 4,5х3,1 | 13,95 | 0,38 | (20+20)·1=40 | 6,3 | 1+0,1=1,1 | 233 | ||
tв = 20oС | ЗС | Пд | 3,5х3,1 | 10,85 | 0,38 | (20+20)·1=40 | 4,9 | 1+0,05=1,05 | 165 | ||||
БД | З | 0,7х2,2 | 1,54 | 1,96–0,38=1,58 | (20+20)·1=40 | 6,3 | 1+0,1=1,1 | 107 | |||||
ПП | - | 3,5х4,5 | 15,75 | 0,38 | (20+20)·0,75=30 | - | - | 180 | |||||
Σ=685 | 628 | 1313 | |||||||||||
104 | Житлова кімната | 18 | ЗС | Пд | 4х3,1 | 12,4 | 0,38 | (20+20)·1=40 | 4,9 | 1+0,05=1,05 | 188 | ||
tв = 20oС | БД | Пд | 0,7х2,2 | 1,54 | 1,96–0,38=1,58 | (20+20)·1=40 | 4,9 | 1+0,05=1,05 | 97 | ||||
ПП | - | 4х4,5 | 18 | 0,38 | (20+20)·0,75=30 | - | - | 205 | |||||
Σ=490 | 720 | 1210 | |||||||||||
105 | Кухня | 10,5 | ЗС | Пд | 3,5х3,1 | 10,85 | 0,38 | (16+20)·1=36 | 4,9 | 1+0,05=1,05 | 148 | ||
tв = 16oС | ПВ | Пд | 1,2х1,5 | 1,8 | 1,96–0,38=1,58 | (16+20)·1=36 | 4,9 | 1+0,05=1,05 | 102 | ||||
ПП | - | 3,5х3 | 10,5 | 0,38 | (16+20)·0,75=27 | - | - | 108 | |||||
Σ=358 | 378 | 756 | |||||||||||
А | Сходова клітка | ЗС | Пн | (3,5х3,1) х5 | 54,3 | 0,38 | (16+20)·1=36 | - | 1 | 817 | |||
tв = 16oС | ПВ | Пн | (1,2х1,5) х4 | 7,2 | 1,96–0,38=1,58 | (16+20)·1=36 | - | 1 | 450 | ||||
ВД | Пн | 1,2х2,3 | 2,8 | 1,96–0,38=1,58 | (16+20)·1=36 | - | (0,27х15,5)·1=4,2 | 844 | |||||
ГП | - | 6х3,5 | 22,75 | 0,33 | (16+20)·0,9=32,4 | - | - | 243 | |||||
ПП | - | 6х3,5 | 22,75 | 0,38 | (16+20)·0,75=27 | - | - | 233 | |||||
Σ=2587 | - | 2587 | |||||||||||
∑Q | 9128 |
Теплова потужність системи опалення Qсо житлового будинку визначається на основі розрахунку тепловтрат всіх окремих приміщень за формулою
Qсо = Q1b1b2 - Qз + Q2
де b1, – коефіцієнт, який враховує додатковий тепловий потік від опалювальних приладів за рахунок округлення їх потужностей (типорозмірів); можна прийняти для секційних радіаторів висотою 500 мм b1= 1,06, висотою 300 мм b1 =1,02, для конвекторів «Акорд» b1 = 1,04;
b2 – коефіцієнт, який враховує додаткові тепловтрати зарадіаторними ділянками зовнішніх стін, можна прийняти b2 = 1,01; Qз – теплонадходження від людей, побутових приладів, персональних комп'ютерів та ін., які визначаються за формулою
Qз = 10Азп = 10·89=890
де Азп – загальна площа будинку, в яку включають площу квартир і площі сходових кліток на рівні кожного поверху. В загальну площу квартир також включають площі всіх приміщень, вбудованих шаф, а також 0,5 площ лоджій, 0,3 площ балконів і веранд. Площу горищ і ліфтових шахт в загальну площу будинку не включають.
Q2 – втрати теплоти трубопроводами, прокладеними через неопалювані приміщення. Втрати Q2 не повинні перевищувати 4% втрат Q1тобто
Q2=0.04 Q1 =0.04·9128=365
Тоді:
Qсо = Q1b1b2 - Qз + Q2 =9128·1,06·1,01–890+365=9247
3. Конструювання систем водяного опалення житлового будинку
Тепловий розрахунок опалювальних пристроїв
Попередньо вибираємо установку конвекторів у два ряди по вертикалі та один ряд у глибину за послідовною схемою руху води в опалювальному приладі.