КУРСОВИЙПРОЕКТ
Опалення та вентиляція житлового будинку
Казань 2011
Введення
У данійроботі проводиться розрахунок системи опалення для квартири, де вибираютьсяопалювальні прилади (радіатори), визначається число секцій у вибраномурадіаторі, проводиться теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій,розраховуються тепловтрати приміщень.
Також вроботі виконано розрахунок вентиляції квартири, з визначенням повітрообміну,наведено аеродинамічний розрахунок каналів.
Розрахуноквиконаний для м. Казань, для однієї квартири, розташованої на 2 поверсі 3-хповерхового будинку.
квартираопалення тепловтрата повітрообмін
1. Вихіднідані для м. Казань
Орієнтаціяфасаду будівлі У (схід)
Температураповітря найбільш холодної п'ятиденки, забезпеченістю 0.92, tн, єC -32.
Тривалістьперіоду з середньою добовою температурою повітря < 8єС, Zсут 215.
Середнятемпература повітря з середньою температурою повітря < 8єС, tоп, єС -5,2.
Розрахунковатемпература в приміщенні в холодний період року t, єС
- дляприміщень житлової кімнати (1) і (2) 21-23
- длякухні (4) 18-21
- длякоридору (3) і (7) 18-20
- дляванни (6) 25
- длявбиральні (5) 19-21
Примітка:Для теплотехнічного розрахунку приймемо температуру в приміщеннях в холодний періодроку 21єС.
2.Теплотехнічний розрахунок зовнішніх огороджень
Мета розрахунку- Підібрати таку товщину утеплювача, який для даного об'єктавідповідав би вимогам СНіП 23-02-2024 В«Тепловий захист будівельВ».
Шар 1 - внутрішняштукатурка. Вапняно-піщаний розчин. Товщина шару Оґ1 = 0.01 м.Теплопровідність матеріалу О»1 = 0.81 Вт/мєС.
Шар 2 - цегласилікатна. Товщина шару Оґ2 = 0.12 м. Теплопровідність матеріалу О»2 = 0.87 Вт/мєС.
Шар 3 - утеплювач.Утеплювач зі спіненого Пінополістирол по ГОСТ 15588. Товщина шару Оґ3 = 0.100 м.Теплопровідність матеріалу О»4 = 0.041 Вт/мєС.
Шар 4 - цеглаглиняна звичайна на цементно-шлаковому розчині. Товщина шару Оґ4 = 0.25 м.Теплопровідність матеріалу О»4 = 0.76 Вт/мєС.
Шар 5 - зовнішняштукатурка. Цементно-піщаний розчин. Товщина шару Оґ5 = 0.01 м.Теплопровідність матеріалу О»5 = 0.93 Вт/мєС.
Визначаємонеобхідний опір теплопередачі зовнішньої стіни виходячи зсанітарно-гігієнічних умов, за формулою:
Roтр = (TВ-tн) хn/О±вхО”tн, мІ х єС/Вт (1)
де n = 1 -коефіцієнт, що враховує залежність положення зовнішньої поверхні стіни повідношенню до зовнішнього повітря;
О”tн = 4 єС ​​- нормативнийтемпературний перепад між температурою внутрішнього повітря і температуроювнутрішньої поверхні стіни;
О±в = 8.7 Вт/мІхєС -коефіцієнт тепловіддачі внутрішньої поверхні стіни;
tв = 21єС - температуравнутрішнього повітря;
Roтр = [(21 - (-32)) х1]/8.7х4 = 64/34.8 = 1.52 мІх єС/Вт
Визначаємонеобхідну (наведене) опір теплопередачі, виходячи з умовенергозбереження, в залежності від величини градусо-діб опалювального періодуГСОП.
ГСОП = (TВ-tоп) хZоп, єС х діб. (2)
де tоп, Zоп - середня температуразовнішнього повітря, єС і, відповідно, тривалість опалювальногоперіоду, діб.
ГСОП = [(21 -(-5,2)] Х215 = 5633 єСхсут.
Roтр = 3,36 мІ х єС /Вт (через ГСОП)
Roтр = 1.52 мІ х єС /Вт
Дляподальших розрахунків із двох значень необхідного опору вибираємо більшуRoтр = 3.36 мІ х єС /Вт
За цимзначенню, з урахуванням коефіцієнта теплотехнічної однорідності, визначаємотермічний опір шару утеплювача.
Загальнеопір теплопередачі огорожі знаходиться за формулою:
R0 = Rв + R1 + R2 + R3 + R4 + R5 + Rн = 1/О±в + Оґ1/О»1 + + Оґ2/О»2 + Оґ3/О»3 + Оґ4/О»4 + Оґ5/О»5 + 1/+ 1/О±н (3)
де Rв і Rн - відповідноопору теплообміну на внутрішній і зовнішній поверхнях огородження, мІх єС/Вт
3,36 = 1/8.7 +0.01/0.81 +0.12/0.87 +Оґутеп./0.041 +0.25/0.76 +0.01/0.93 +1/23;
3,36 = 0.1149 +0.0123 +0.1379 +Оґутеп./0.041 +0.3289 +0.0107 +0.0434
3,36 = 0.626 +Оґутеп./0.041; 2.71 = Оґутеп./0.041; Оґутеп. = 0.11 м.;
Оґутеп. = 111 мм. (Порозрахунком);
Оґутеп. = 120 мм. (З урахуваннямстандартної товщини утеплювача);
Загальна товщиназовнішньої стіни 510 мм.
Фактичнетермічний опір зовнішньої стіни:
R0ф = 1/О±в + Оґ1/О»1 + + Оґ2/О»2 + Оґ3/О»3 + Оґ4/О»4 + Оґ5/О»5 + 1/+ 1/О±н =
= 1/8.7 +0.01/0.81 +0.12/0.87 +0.120/0.041 +0.25/0.76 +0.01/0.93 +1/23 =
= 0.1149 +0.0123 +0.1379 +2.44 +0.3289 +0.0107 +0.0434 = 3.57 мІх єС/Вт;
Коефіцієнттеплопередачі
К = 1/R0ф = 1/3.57 = 0.28, Вт/мІ хєС; (4)
3.Визначення тепловтрат через огороджувальні конструкції будівлі
Втратитеплоти через зовнішні огорожі дорівнюють:
Qогр. = КхFх (TВ-tн) хnх (1 + ОЈОІ),Вт (5)
де К -коефіцієнт теплопередачі огороджувальної конструкції, Вт/мІ х єС;
F - розрахунковаплоща огороджувальної конструкції, мІ;
ОЈОІ- Сума додаткових втрат теплоти в частках від основних втрат;
ОІ1 - добавка на орієнтаціюстін, дверей і світлових прорізів за сторонами світу.
Qогр.для приміщення (1) = 0.33х24.35х [21 - (-32)]Х1Х (1 +0.1) = 468.47 Вт;
За формулою(5) визначається Qогр. для решти приміщень.
тепловитратна нагрівання інфільтрує повітря визначають за формулою
Qінф. = 0.28хLінф.хПЃхсх (TВ-tн), Вт (6)
де Lінф. - витрата повітря,удаляемого природною витяжною вентиляцією, що приймається рівним 3 мі/год на1 мІ площі житлових приміщень і кухні;
ПЃ -щільність повітря, кг/мі, що розраховується за формулою
ПЃ = 353/(273 + tн) (7)
ПЃ = 353/(273 + (-32)) = 1.46
з -теплоємність повітря, яка приймається рівною 1.005 кДж/(кгхєС);
Qінф.для приміщення (1) = 0.28х55.35х1.46х1.005х(21 - (-32)) = 1205,23 Вт
За формулою(6) визначається Qінф. для решти приміщень.
Привизначенні теплової потужності системи опалення враховують побутовітепловиділення Qбит. (Приготування їжі, електропобутові прилади тощо), яківизначають для всіх приміщень, крім сходових кліток по формулі
Qбит. = kхFпл, Вт (8)
де k - норматеплопоступленій, рівна 10-17 Вт на 1 мІ;
Fпл - площа підлоги приміщень,мІ;
Qбит. для приміщення (1) = 15х18.45 = 276.75 Вт;
За формулою(8) визначається Qбит. для решти приміщень.
Тепловапотужність системи опалення Qполн. Визначається по втратах теплоти через зовнішні огорожі,тепловитрат на нагрівання інфільтрує повітря, за вирахуванням побутовихтепловиділень і розраховується за формулою:
Qполн. = Qогр. + Qінф. - Qбит., Вт; (9)
Qполн.для приміщення (1) = 468,47 +1205,23-276.75 = 1396.95Вт;
За формулою(9) визначається Qполн. для решти приміщень.
Отриманізначення тепловтрат для всіх приміщень наведені у таблиці № 1.
Длятеплотехнічної оцінки конструктивно-планувального рішення будівлі визначаютьпитомі показники витрати тепла за формулою:
qуд. = Qполн./Vн х (TВ-tн),Вт/міхєС (9 *)
де Vн -обсяг будівлі по зовнішньому обміру, мі;
qуд. = 4140,57 Вт/4020.0 міх (21 - (-32)) єС = 0.02, Вт/міхєС;
Питоматеплоенергопотребность будівлі за рік (опалювальний період) qоп. визначають за формулою:
Qоп = [Qполн х(Tв-tоп)/(TВ-tн)]/(ГСОП/F), Вт/мІхєСхсут (9)
Qоп = [4140,57 х (21 - (-5,2))/(21- (-32))]/(5633/837.72) = 304,4 Вт/мІхєСхсут.
4. Вибір ірозрахунок опалювальних приладів
Поверхнянагріву приладів визначається за формулою
Fпр = Qпр/qпрхОІ1хОІ2, мІ (10)
де qпр - розрахункова щільністьтеплового потоку, Вт/мІ;
qпр = qномхП†1хП†2хспрхbхp = qномх [О”tср/70] (1 + n) х (Gпр/360) mхСпрхbхp (11)
де: qном - номіна...
