Реферати українською » Строительство » Опалення та вентиляція житлового будинку


Реферат Опалення та вентиляція житлового будинку

 

 

 

 


>КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Опалення і вентиляція житловий будинок


Казань 2011 р.


Запровадження

У цьому роботі проводиться розрахунок системи опалення для квартири, де вибираються опалювальні прилади (радіатори), визначається число секцій в обраному радіаторі, проводиться теплотехнічна розрахунок огороджуючих конструкцій, розраховуються тепловтрати приміщень.

Також у роботі виконано розрахунок вентиляції квартири, з визначеннямвоздухообмена, наведено аеродинамічний розрахунок каналів.

Розрахунок виконано для р. Казань, одній квартири, розташованої на 2 поверсі 3-х поверхового вдома.

квартира опаленнятеплопотеря повітрообмін


1. Вихідні дані для р. Казань

Орієнтація фасаду У (схід)

Температура повітря найбільш холодної п'ятиденки, забезпеченістю 0.92,tн,єC -32.

Тривалість періоду з середньої добової температури повітря <>8єС,Zсут 215.

Середня температура повітря з середньої температури повітря <>8єС,tоп,єС -5,2.

Розрахункова температура у приміщенні у холодний період рокуt,єС

– для приміщень житловий кімнати (1) і (2) 21–23

– для кухні (4) 18–21

– для коридору (3) і (7) 18–20

– для ванни (6) 25

– для вбиральні (5) 19–21

Примітка: Для теплотехнічного розрахунку приймемо температуру помешкань у холодний період року21єС.

2.Теплотехнический розрахунок зовнішніх огороджень

Мета розрахунку – підібрати таку товщину утеплювача, який даного об'єкта відповідав б вимогамСНиП 23–02–2003 «Теплова захист будинків».

Шар 1 – внутрішня штукатурка.Известково-песчаний розчин. Товщина шару1=0.01 м.Теплопроводность матеріалу1=0.81Вт/мєС.

Шар 2 – цегла силікатний. Товщина шару2=0.12 м.Теплопроводность матеріалу2=0.87Вт/мєС.

Шар 3 – утеплювач.Утеплитель звспененногоПенополистирол по ГОСТ 15588. Товщина шару3=0.100 м.Теплопроводность матеріалу4=0.041Вт/мєС.

Шар 4 – цегла глиняний звичайний нацементно-шлаковом розчині. Товщина шару4=0.25 м.Теплопроводность матеріалу4=0.76Вт/мєС.

Шар 5 – зовнішня штукатурка.Цементно-песчаний розчин. Товщина шару5=0.01 м.Теплопроводность матеріалу5=0.93Вт/мєС.

Визначаємо необхідну опіртеплопередаче зовнішньої стіни з санітарно-гігієнічних умов, за такою формулою:

>Roтр=(tв-tн)хn/вхtн,мІ xєС / Вт. (1)

де n =1 – коефіцієнт, враховує залежність становища зовнішньої поверхні стіни стосовно зовнішньому повітрю;

>tн=4єС – нормативний температурний перепад між температурою внутрішнього повітря і температурою поверхні стіни;

>в=8.7Вт/мІхєС – коефіцієнт тепловіддачі поверхні стіни;

>tв=21єС – температура внутрішнього повітря;

>Roтр=[(21 – (-32))х1]/8.7х4=64/34.8=1.52мІ xєС / Вт

Визначаємо необхідну (наведене) опір теплопередачі, з умов енергозбереження, залежно від величиниградусо-суток опалювального періодуГСОП.

>ГСОП=(tв-tоп)хZоп,єС xсут. (2)

деtоп,Zоп – середня температура зовнішнього повітря,єС і, тривалість опалювального періоду,сут.

>ГСОП=[(21 – (-5,2)]х215=5633єСхсут.

>Roтр=3,36мІ xєС / Вт (черезГСОП)

>Roтр=1.52мІ xєС / Вт

Для подальших розрахунків з цих двох значень необхідного опору вибираємо більшеRoтр=3.36мІ xєС / Вт.

У цій значенням, з урахуванням коефіцієнта теплотехнічної однорідності, визначаємо термічне опір шару утеплювача.

Загальне опіртеплопередаче огорожі перебувають розслідування щодо формулі:

>R0=Rв+R1+R2+R3+R4+R5+Rн=1/в+1/1++2/2+3/3+4/4+5/5+ 1/+1/н (3)

деRв іRн – відповідно опору теплообміну внутрішній і зовнішньої поверхнях огорожі,мІ xєС / Вт.

3,36=1/8.7+0.01/0.81+0.12/0.87+утеп./0.041+0.25/0.76+0.01/0.93+1/23;

3,36=0.1149+0.0123+0.1379+утеп./0.041+0.3289+0.0107+0.0434

3,36=0.626+утеп./0.041; 2.71=утеп./0.041;утеп.=0.11 м.;

>утеп.=111 мм. (із розрахунку);

>утеп.=120 мм. (з урахуванням стандартної товщини утеплювача);

Загальна товщина зовнішньої стіни 510 мм.

Фактичне термічне опір зовнішньої стіни:

>R0ф=1/в+1/1++2/2+3/3+4/4+5/5+ 1/+1/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=3.57мІ xєС / Вт;

Коефіцієнт теплопередачі

До= 1/R0ф=1/3.57=0.28, Вт/мІ xєС; (4)


3. Визначення тепловтрат черезограждающие конструкції будинку

Втрати теплоти через зовнішні огорожі рівні:

>Qогр.=КхFх (>tв-tн)хnх (>1+), Вт (5)

де До – коефіцієнт теплопередачіограждающей конструкції, Вт/мІ xєС;

F – розрахункова площаограждающей конструкції,мІ;

> – сума додаткових втрат теплоти в частках від основних втрат;

>1 – добавка на орієнтацію стін, дверей і світлових отворів в протилежні боки світла.

>Qогр.для приміщення (>1)=0.33х24.35х [21 – (-32)]х1х (1+0.1)=468.47 Вт;

За формулою (5) визначаєтьсяQогр. інших приміщень.

>Теплозатрати на нагріванняинфильтрующегося повітря визначають за такою формулою

>Qинф.=0.28хLинф.ххсх (>tв-tн), Вт (6)

деLинф. – витрата повітря,удаляемого природною витяжний вентиляцією, який приймає рівним 3мі/ч на 1мІ площі житлових приміщень та кухні;

> – щільність повітря,кг/мі, розраховуваний за такою формулою

>=353/(273+tн) (7)

>=353/(273+(-32))=1.46

з – теплоємність повітря,принимаемая рівної 1.005кДж/(кгхєС);

>Qинф.для приміщення (>1)=0.28х55.35х1.46х1.005х (21 – (-32))=1205,23 Вт.

За формулою (6) визначаєтьсяQинф. інших приміщень.

При визначенні теплової потужності, системи опалення враховують побутовітепловиделенияQбит. (приготування їжі, електропобутові прилади й т.п.), які визначають всім приміщень, крім сходових клітин за такою формулою

>Qбит.=kхFпл, Вт (8)

деk – норматеплопоступлений, рівна 10–17 Вт на 1мІ;

>Fпл – площа статі приміщень,мІ;

>Qбит. для приміщення (1)=15х18.45=276.75 Вт;

За формулою (8) визначаєтьсяQбит. інших приміщень.

Теплова потужність системи опаленняQполн. Визначається із втрат теплоти через зовнішні огорожі,теплозатратам на нагріванняинфильтрующегося повітря, з відрахуванням побутовихтепловиделений і вираховується за формулою:

>Qполн.=Qогр.+Qинф. –Qбит., Вт; (9)

>Qполн.для приміщення (1) = 468,47+1205,23–276.75=1396.95 Вт;

За формулою (9) визначаєтьсяQполн. інших приміщень.

Отримані значення тепловтрат всім приміщень наведені у таблиці №1.

Для теплотехнічної оцінкиконструктивно-планировочного рішення будинку визначають удільні показники витрати тепла за такою формулою:

>qуд.=Qполн./Vн x (>tв-tн),Вт/міхєС (9*)


деVн – обсяг будинку на зовнішньому обміру,мі;

>qуд.=4140,57Вт/4020.0мі x (21 – (-32))єС=0.02,Вт/міхєС;

>Удельнаятеплоенергопотребность будинку протягом року (опалювальний період)qоп. визначають за такою формулою:

>Qоп=[Qполн x (>tв-tоп)/(tв-tн)]/(ГСОП/F),Вт/мІхєСхсут (9)

>Qоп=[4140,57х (21 – (-5,2))/(21 – (-32))]/(5633/837.72)= 304,4Вт/мІхєСхсут.

4. Вибір і розрахунок опалювальних установок

Поверхня нагріву приладів визначається за такою формулою

>Fпр=Qпр/qпрх1х2,мІ (10)

деqпр – розрахункова щільність теплового потоку,Вт/мІ;

>qпр=qномх1х2хспрхbхp=qномх [>tср/70] (>1+n) x (>Gпр/360)mхСпрхbхp (11)

де:qном – номінальна щільність теплового потоку,Вт/мІ;

360 – нормований масовий витрата теплоносія через опалювальний прилад,кг/ч;

n,m – емпіричні показники ступеня відповідно при відносних температурному напорі і витратах теплоносія;

>1,2 – поправочні коефіцієнти;

b – безрозмірний поправочний коефіцієнт, з допомогою якого враховується вплив атмосферного тиску теплової потік приладу;

>p – безрозмірний поправочний коефіцієнт, з допомогою якого враховується специфіка залежності теплового потоку і коефіцієнта теплопередачі приладу кількості секцій (площі) на своєму шляху теплоносія за різними схемами;

>tср – середній температурний перепад між середньої температурою теплоносія в приладі і температурою навколишнього повітряtв,єС;

>tср=[(tвх –tвих)/2] –tв =tвх –tпр /2 –tв (12)

де:tвх,tвих – температура води, відповідно, що входить у прилад і який із приладу,єС;

>tпр – перепад температур теплоносія між входом і виходом опалювального приладу,єС;

>tв – розрахункова температура приміщення;

>Gпр – витрата води в приладі,кг/ч;

>Gпр=(3.6хQпр)/c x (>tг-tо),кг/ч (13)

де:tг,tо – температура води у системі опалення, відповідно гарячою й охолодженою,єС;

з – теплоємність води, рівна 4.187кДж/(кг xєС);

Визначаємо витрата води в приладі,кг/ч, для приміщення (1)

>Gпр=(3.6хQпр)/c x (>tг-tо)=(3.6х1493.06)/4.187х (95–70)=5375/62.805=85.58кг/ч;

>tср=90 – (15/2) – 21=61.5єС;

>qпр=406.25х (61./70) 1.3 x (85.58/360)0.04x1x1x1=323.7Вт/мІ;

>Fпр=1493.06/323.7x1.02x1.07=4.23;

Як радіаторів обрані біметалеві секційні радіатори «>СантехпромБМ».

Модель радіатораРБС-500.

Площа зовнішньої поверхніfс,мІ 0.48

Коефіцієнт1=1.02

Коефіцієнт2=1.07 (у зовнішнього засклення).

Схема руху теплоносія прийнята згори донизу.

Коефіцієнтn=0.3

Коефіцієнтc=1

Коефіцієнтm=0.04

Коефіцієнтp=1

>Поправочний коефіцієнтb=1 (при 760 мм. рт. ст).

Коефіцієнт3=0.99 для 8–10 секцій в радіаторі.

Кількість секцій в радіаторі:

N=Fпрх3/fс (14)

де3 - поправочний коефіцієнт, враховує число секцій щодо одного приладі;

>fс – поверхню нагріву однієї секції (для секційних радіаторів);

>N=4.23х0.99/0.48=8.55 приймаємо 9 секцій.

Для приміщення (1) слід вибрати 1 радіатор 9 секцій довжиною 720 мм.

Для інших приміщень дані наведені у таблиці 2.

Таблиця 2

№пом. >Qпр, Вт >Gпр,кг/ч >tср,єС >qпр,Вт/мІ >Fпр,мІ >3 >fс N, прим. Кількість приладів
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 1493.06 85.58 61.5 323.7 4.23 0.99 0.48 9 9
2 1124.1 64.4 61.5 318.9 1.6 0.99 0.48 4 4
3 1124.1 64.4 61.5 318.9 1.6 0.99 0.48 4 4
4 898.9 51.53 61.5 317.2 2.61 0.99 0.48 6 6

Для житлового приміщення 2 слід вибрати 1 радіатор із чотирьох секціями, довжиною 320 мм.

Для приміщення кухні слід вибрати 1 радіатор з 6-ї секціями, довжиною 480 мм.

Для житлового приміщення 3 слід вибрати 1 радіатор із чотирьох секціями, довжиною 320 мм.

5.Вентиляция. Вибір системи вентиляції

У означеному приміщенні варто прийняти природнувитяжную вентиляцію по спеціально передбачених каналам.Витяжние системи включити до приміщеннях кухні, вбиральні, ванни.

Притік повітря на приміщення неорганізований, через кватирки інеплотности в огороджуючих конструкціях.

Необхідний повітрообмін для житлових будинків визначають по кратностівохдухообмена.

>L=VxKp,мі/ч (15)

де, L – обсягудаляемого повітря,мі/ч;

>Kp – кратністьвоздухообмена;

V – обсяг приміщення,мі

Для кухні:L=1х90.27+100х1= 190.27мі/ч;

Для вбиральні: L=1х119.16 + 50=169.16мі/ч;


Таблиця визначеннявоздухообмена

№ приміщення Найменування приміщення Розміри приміщення, м Обсяг приміщення V,мі >Нормируемий повітрообмін,мі/ч >Кратностьвоздухообмена, год Обсягудаляемого повітря L,мі/ч Розміри перерізу каналів, мм Кількість каналів
А У h
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
4 >кухня+помещ. 3

3.22

5.41

2.60

3.22

3.0

3.0

38.01+52.26=

90.27

100 3 190.27 0.047 1
5 >Уборная+ванна+помещ.1+помещ. 2

1.50

1.50

5.41

5.41

0.9

1.67

3.41

3.22

3.0

3.0

3.0

3.0

4.05+7.5+

55.35+52.26=

119.16

25+25 25 169.16 0.019 1

6.Аеродинамический розрахунок каналів

Метою даного розрахунку є визначення, розмірів витяжних каналів видаленнянормируемого обсягу повітря при розрахункових умовах.

Розрахунок каналів слід, з наявного тиску,Ре,Па, при розрахункової зовнішньої температуріtн=+5єС.

>Ре=h x (>н ->в) x g,Па (16)

ден – щільність зовнішнього повітря за нормальної температуриtн=+5єС рівна 1.27кг/мі;

>в – щільність внутрішнього повітря,кг/мі;


>н=353/(273+tв) (17)

де h – висота віджалюзийной грати догори витяжки, м;

Визначаємо щільність зовнішнього повітря для кухні:

>н=353/(273+21)=353/294=1.2кг/мі;

Для інших приміщень щільність зовнішнього повітря визначається за такою формулою (16).

Визначення наявного тиску для кухні за такою формулою (15):

>Ре=h x (>н ->в) x g = 6.2 x (1.27–1.2)х9.81= 4.26Па;

>Располагаемого тиску для вбиральні:

>Ре=h x (>н ->в) x g = 6.2 x (1.27–1.19)х9.81= 5.47Па

>Сечение каналу визначається за такою формулою:

>F=L/(3600хv),мІ (18)

де v –нормируемая швидкість руху повітря каналами, змінюється від 0.5 до 1.0 м/с;

Визначення перерізу каналу для кухні:

>F=190.27/(3600х1.0)=190.27/3600=0.052мІ;

Визначення перерізу каналу для кухні:

>F=169.16/(3600х1.0)=169.16/3600=0.046мІ;

Щодо додатку 14округляем отримане значення до стандартного, для кухні 0.073мІ відповідає перетин каналу270х270 мм.

Для вбиральніокругляем отримане значення перерізу каналу до стандартного 0.073мІ, що він відповідає перерізу каналу270х270 мм.

Оскільки швидкість обрано довільно, то підібраному стандартному перерізу знаходимо фактичну швидкість за такою формулою (17).

Для кухні отримуємо фактичну швидкість:

>v=L/(Fх3600) =>190.27/0.052х3600=190.27/187.2=1.02 м/с;

Аналогічно визначається фактична швидкість для вбиральні.

>v=L/(Fх3600) =>169.16/0.046х3600=169.16/165.6=1.02 м/с;

Визначаємо еквівалентний діаметр для прямокутного каналу за такою формулою:

>dе=2 x а xb/(а+b), мм (19)

де a і b – боку каналу, мм;

Для приміщення кухні еквівалентний діаметр дорівнює

>dе=2х270х270/(270+270)=145800/540=270 мм;

Аналогічно визначається еквівалентний діаметр для вбиральні.

>dе=2х270х270/(270+270)=145800/540=270 мм;

По еквівалентному діаметру та фактичній швидкості знаходять втрати тиску тертя по додатку 10 [5].

Для приміщення кухні втрати тиску становлять 0.07Па/м;

>уч.

L,

>мі/ч

l, м

>axb,

мм

>dе,

м

F,

>мІ

v,

м/с

R,

>Па/м

>Rxlx,Па >рv,Па >

Z,

>Па

>Rxlx+Z,Па
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
1 кухня 190.27 6.20 >270х270 270 0.052 1.02 0.07 0.92 0.67 2 1.34 2.26
2 вбиральня 169.16 6.2 >270х270 270 0.046 1.02 0.14 2.03 0.60 2 1.20 3.23

Втрати тиску у опорах визначають за такою формулою:

>Z= xpvІ/2,Па (20)

де – сума коефіцієнтів місцевих опорів дільниці, затверджені по додатку 9 [2].

>pvІ/2 – динамічний тиск,Па,принимаемая пономограмме рис. 8 [1].

Для кухні втрати тиску у опорах, становлятьZ=2 x 0.67=1.34Па;

Для вбиральні втрати тиску у опорах, становлятьZ=2х0.60=1.20Па.

Після визначення втрат тиску тертя й у місцевих опорах їх порівнюють ізрасполагаемим тиском за такою формулою:

((R xl)+Z) xаPt (20)

де l – довжина розрахункового ділянки, м;

а – коефіцієнт запасу, рівний 1.1–1.5;

> – коефіцієнт шорсткості, який приймає по додатку 14 [1].

Для кухні:

(0.92+1.34)х1.5< 4.26; 3.39<4.26;

Для вбиральні:

(2.03+1.20)х1.5<5.47; 4.84<5.47

З даних можна дійти невтішного висновку що вентиляційні канали обрані вірно.


Список літератури

1. Опалення і вентиляція житловий будинок: Методичні вказівки до курсової ірасчетно-графической роботам для студентів будівельних і основи економічних спеціальностей /Сост.: Т.Г.Димолазова, Ю.Х.Хабибуллин. Казань:КГАСУ, 2008. - 48 з.

2.ТихомирновК.В.,СергеенкоЭ.С.Теплотехника, теплогазопостачання і вентиляція. – М.:Стройиздат, 1991. -480 з.

3.СНиПII-3–79 «Будівельна теплотехніки».


Схожі реферати:

Навігація