Міністерство освіти та науки України
Національний університет „Львівська політехніка”
Кафедра ТГВ
Курсова робота
з курсу:
«Проектування систем опалення»
Львів – 2008
1.Кліматологічні дані міста будівництва
При проектуванні теплозахисту будинків і систем опалення використовуються такі кліматологічні показники :
- місто будівництва – м. Кіровоград;
- розрахункова географічна широта - 48( пн.ш., [дод.2; 13].
- барометричний тиск – 990 гПа, [дод.2; 13].
- швидкість вітру для холодного періоду року – 4,8 м/с, [дод.2; 13].
- абсолютно мінімальна температура – -35(С, [ст. 28; 2];
- середня за місяцями температура зовнішнього повітря [ст. 28; 2]:
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
-5,6
-5,1
-0,3
7,8
15,1
17,9
20,2
19,6
14,6
7,7
1,3
-3,3
- середня температура зовнішнього повітря найхолоднішої п(ятиденки з коефіцієнтом забезпеченості 0,92 – -22(С, [ст. 29; 2];
- середня температура періоду з середньодобовою температурою( 8(С (середня температура опалювального періоду) -1,0(С, [ст. 29; 2];
- тривалість періоду з середньодобовою температурою повітря ( 8(С (тривалість опалювального періоду) – 185 діб, [ст. 29; 2];
- максимальне значення амплітуди добових коливань температури зовнішнього повітря в липні – 22(С, [дод. 6; 9];
- середня за місяцями пружність водяної пари зовнішнього повітря, гПа, [дод.3; 2]:
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
4,0
4,1
6,2
7,2
10,2
13,7
15,1
14,2
10,9
8,2
8,6
4,9
повторюваність напрямків вітру у відсотках і середні швидкості вітру, м/с за
напрямками у січні таблиця 1;
таблиця №1
Показники
Напрямки вітру (румби)
Пн
ПнСх
Сх
ПдСх
Пд
ПдЗх
Зх
ПнЗх
Повторюваність вітру,%,в січні
14
10
8
16
12
12
14
14
Середня швидкість вітру,м/с
4,8
4,8
4,2
4,8
5,4
5,1
5,9
5,5
2. Конструкції зовнішніх захищень та їх теплотехнічний розрахунок.
Теплотехнічний розрахунок зовнішньої стіни
Згідно з [1,дод.1*] м. Кіровоград знаходиться в нормальній зоні вологості. Приймаємо, що у приміщенні житлового будинку буде нормальний режим експлуатації
[1,табл.1], для tв = 20 (С і відносній вологості повітря 55%.
За [1,дод.2] при нормальному режимі експлуатації і сухій зоні вологості знаходимо, що умови експлуатації огороджуючих конструкцій приймаємо А.
З [1,дод.3*] виписуємо теплотехнічні показники матеріалів шарів захищення:
Для розрахунку отримано конструкцію стіни, рис. 1, з такими конструктивними шарами :
1. Плити з вапняку:
(0 =1400 кг/м3;(1 = 0,56 Вт/(м((С); δ1=0,02м,
[ 1,дод. 3*, п. 2] 2.Аглопоритобетон на паливних шлаках:
(0 =1200 кг/м3; (2 = 0,48 Вт/(м((С); δ2= 0,06 м,
[ 1,дод. 3*, п. 2].
3. Піносилікат: (0 = 400 кг/м3;
(3 =0,14 Вт/(м((С); δ3=х м, [ 1,дод. 3*, п. 2].
4. Картон облицювальний: (0 = 1000 кг/м3;
(4 =0,21 Вт/(м((С); δ4=0,005 м, [ 1,дод. 3*, п.2].
Термічний опір R, (м2((С)/Вт, однорідного (одношарового) захищення визначаємо за формулою : ,
де ( - товщина шару, м;
( - розрахунковий коефіцієнт теплопровідності матеріалу шару, Вт/(м((С).
Загальний термічний опір теплопередачі Rзаг , (м2((С)/Вт, захищення визначаємо за формулою : ,
де (в – коефіцієнт тепловіддачі внутрішньої поверхні зовнішнього захищення.
(в = 8,7 Вт/(м2((С), [1,табл. 4*];
(з – коефіцієнт тепловіддачі (для зимових умов) зовнішньої поверхні захищення. (з = 23 Вт/(м2((С) [1,табл. 6*];
Rк – термічний опір захищення, (м2((С)/Вт; [табл.2;8].
Загальний термічний опір будівельних захищень Rз житлових і громадських будинків при їх проектуванні, здійсненню реконструкції або капітальному ремонті повинен бути більшим або дорівнювати потрібному термічному опорові Rпотр, виходячи з санітарно-гігієнічних вимог, в залежності від КГД, і дорівнювати нормованому термічному опорові Rнорм :.
Знайдемо температурну зону за кількістю градусо-діб опалювального періоду за формулою :,
де tв = 20(С – розрахункова температура внутрішнього повітря;
tо.п. – середня температура опалювального періоду, (С;
tо.п. – тривалість опалювального періоду, діб.
доби
Отже, м. Кіровоград знаходиться в І температурній зоні України [4,дод. 2].
Нормативний термічний опір теплопередачі захищення становить: Rнорм = 2,8 (м2((С)/Вт.
Визначаємо товщину утеплювача: Rз = Rнорм
Звідси: х = 0,345 м. Приймаємо товщину утеплювача х = 0,350 м
Визначимо загальну товщину конструкції:
м.
Визначимо загальний термічний опір конструкції:
(м2((С)/Вт.
Висновок:з розрахунку,який приведений вище,випливає,що конструкція повністю відповідає будівельним нормам.
Теплотехнічний розрахунок горищного перекриття
З [1,дод.3*] виписуємо теплотехнічні показники матеріалів шарів захищення(рис.2):
1. Залізобетон:
δ1 = 0,22м; :(0 =2500кг/м3;
(зб = 1,92 Вт/(м((С)
[ 1,дод. 3*, п.1];
2. Рубероїд. [ 1,дод. 3*, п.186] ;
δ2 = 0,005м; λ2= 0,17 Вт/(м2((С);
(0 =600 кг/м3;
3. Пінопласт ПХВ-1
[1,дод. 3*, п. 146] δ3 = х,м;
(0 =125кг/м3; λ3= 0,06 Вт/(м2((С);
4. Цементно-піщаний розчин
[ 1,дод. 3*, п. 71]
δ4 = 0,02м; (0 =1800кг/м3;
λ4= 0,76 Вт/(м2((С);
Визначимо термічний плити перекриття. Оскільки конструкція залізобетонної плити неоднорідна в теплотехнічному відношенні то її приведений термічний опір Rпр, (м2((С)/Вт розраховуємо в два етапи:
а) площинами, паралельними напрямкові теплового потоку, плиту умовно ділимо на ділянки,Рис. 3.
Замінимо отвори круглої форми на отвори квадратної форми так, щоб площі отворів були однаковими: Sкруга.= Sквадр
, а = 140мм.
Визначимо термічні опори в І та ІІ
ділянках :
термічний опір повітряного прошарку
становить Rпп= 0,15 (м2((С)/Вт
Рис. 3 δ1,3=0,04м; δ2=0,140м;
; (м2((С)/Вт;
; (м2((С)/Вт;
де λ=λ1=λ3=λзб=1,92 Вт/(м((С);
Термічний опір даної конструкції, паралельно тепловому потоку знаходимо за формулою: ,
де FI, FII - площі окремих ділянок захищення, м2 ;
FI=0,140 м2; FII=0,140 м2
RI, RII – термічний опір вказаних окремих ділянок захищення, (м2((С)/Вт;
Отже: (м2((С)/Вт.
Б) умовно розрізаємо захищення площинами, перпендикулярними напрямкові теплового потоку:
Термічний опір захищення R( визначимо
як суму термічних опорів окремих шарів
за формулою:
, (м2((С)/Вт;
Визачимо термічний опір 1-ої і 3-ої
однорідних ділянок:
(м2((С)/Вт
Рис 4.
2-га ділянка – не однорідна,тому її термічний опір визначаємо за формулою:
, (м2((С)/Вт ,
де R1= Rпп= 0,15 (м2((С)/Вт; (м2((С)/Вт,де λ2 =λзб=1,92 Вт/(м((С);
Отже, (м2((С)/Вт;
Звідси, термічний опір захищення (м2((С)/Вт;
Приведений термічний опір несучої залізобетонної плити перекриття визначимо за формулою: (м2((С)/Вт.
Нормативний термічний опір теплопередачі захищення становить:Rнорм=4,95 (м2((С)/Вт, [4,дод. 2].
Визначаємо товщину утеплювача: Rз = Rнорм
звідси х = 0,270 м.
Приймаємо товщину утеплювача: 0,275 м.
Визначимо загальну товщину конструкції:
м.
Визначимо загальний термічний опір конструкції:
(м2((С)/Вт.
Висновок: Дана конструкція перекритя у м. Кіровоград матиме товщину 0,520 м.
Теплотехнічний розрахунок перекриття над підвалом
З [1,дод.3*] виписуємо теплотехнічні показники матеріалів шарів захищення(рис.3):
1. Залізобетон:
δ1 = 0,22 м; (0=2500 кг/м3;
Rпл= х (м2((С)/Вт; (зб = 1,92 Вт/(м((С)
[ 1,дод. 3*, п.1];
2. Рубероїд [ 1,дод. 3*, п.186] ;
δ2 = 0,005м; λ2= 0,17 Вт/(м2((С);
(0=600 кг/м3;
3. Пінопласт ПХВ-1
[1,дод. 3*, п. 146] δ3 = х,м;
(0 =125кг/м3; λ3= 0,06 Вт/(м2((С);
4. Цементно-піщаний розчин
[ 1,дод. 3*, п. 71] δ4 = 0,02м; (0=1800кг/м3; λ4= 0,76 Вт/(м2((С);
5. Паркет
δ5 = 0,01 м; (5 = 0,18 Вт/(м((С);
(0=700 кг/м3
[ 1,дод. 3*, п.110];
Визначимо термічний плити перекриття. Оскільки конструкція залізобетонної плити неоднорідна в теплотехнічному відношенні то її приведений термічний опір Rпр, (м2((С)/Вт розраховуємо в два етапи:
а) площинами, паралельними напрямкові теплового потоку, плиту умовно ділимо на ділянки,Рис. .
Замінимо отвори круглої форми на отвори квадратної форми так, щоб площі отворів були однаковими: Sкруга.= Sквадр
, а = 140мм.
Визначимо термічні опори в І та ІІ
ділянках :
термічний опір повітряного прошарку
становить Rпп= 0,19 (м2((С)/Вт;
Рис. 3 δ1,3=0,04м; δ2=0,140м;
; (м2((С)/Вт;
; (м2((С)/Вт;
де λ=λ1=λ3=λзб=1,92 Вт/(м((С);
Термічний опір даної конструкції, паралельно тепловому потоку знаходимо за формулою: ,
де FI, FII - площі окремих ділянок захищення, м2 ;
FI=0,140 м2; FII=0,140 м2
RI, RII – термічний опір вказаних окремих ділянок захищення, (м2((С)/Вт;
Отже: (м2((С)/Вт.
Б) умовно розрізаємо захищення площинами, перпендикулярними напрямкові тепловлго потоку:
Термічний опір захищення R( визначимо
як суму термічних опорів окремих шарів
за формулою:
, (м2((С)/Вт;
Визачимо термічний опір 1-ої і 3-ої
однорідних ділянок:
(м2((С)/Вт
Рис .
2-га ділянка – не однорідна,тому її термічний опір визначаємо за формулою:
, (м2((С)/Вт ,
де R1= Rпп= 0,19 (м2((С)/Вт; (м2((С)/Вт,де λ2 =λзб=1,92 Вт/(м((С);
Отже, (м2((С)/Вт;
Звідси, термічний опір захищення (м2((С)/Вт;
Приведений термічний опір несучої залізобетонної плити перекриття визначимо за формулою: (м2((С)/Вт.
Нормативний термічний опір теплопередачі захищення становить:
Rнорм=2,8 (м2((С)/Вт, [4,дод. 2].
Визначаємо товщину утеплювача: Rз = Rнорм
звідси х = 0,141 м.
Приймаємо товщину утеплювача: 0,145 м.
Визначимо загальну товщину конструкції:
м.
Визначимо загальний термічний опір конструкції:
Висновок: Дана конструкція перекритя у м. Кіровоград матиме товщину 0,430 м.
Підбір вікна.
Згідно [дод. 2; 9] для І температурної зони, для вікон Rнорм =0,50 (м2((С)/Вт.З [дод. 6*; 1] вибираємо пункт 18 – вікно з двошаровим склопакетами і одинарним засклінням з Rо = 0,53 (м2((С)/Вт.
3. Підрахунок тепловтрат будинку
Підрахунок основних тепловтрат приміщення
Втрати тепла (тепловтрати) приміщення в холодний період року складаються з тепловтрат через захищнення і витрат тепла на нагрівання зовнішнього холодного повітря,що надходить в приміщення шляхом інфільтрації :
.
Тепловтрати через окремі захищення Qзах, Вт, можна підрахувати за формулою:
,
де Rзаг – загальний термічний опір захищення, (м2((С)/Вт;
tв – внутрішня температура повітря, (С, в приміщенні;
tз – температура зовнішнього повітря, (С, що для більшості будинків приймається як температура найхолоднішої п(ятиденки забезпеченістю 0,92;
F – площа захищення, м2;
n – коефіцієнт, що приймається залежно від положення зовнішньої поверхні захищення стосовно зовнішнього повітря;
β - коефіцієнт, що враховує збільшення тепловтрат через окремі зовнішні захищення при обдуванні їх вітром у січні зі швидкістю понад 4,5м/с повторюваністю по румбах 15% і більше.
Підрахунок тепловтрат наведено в таблиці 2. таблиця №2
№
Приміщ.
Назва
Орієнт.
Розміри, м
Площа
R -1
(tв-tз)n
1+β
Qзах, Вт
Сума
101
Житлова кімната
ЗС
Пн
3,7*3,3
12,21
0,56
42
1
287
tв = 20 °С
ВП
Пн
1,5*1,2
1,8
1,33
42
1
101
ПП
4,0*3,2
12,8
0,43
31,5
1
173
560
102
Житлова кімната
ЗС
Пн
2,3*3,3
8,58
0,56
42
1
202
tв = 20 °С
ВП
Пн
1,5*1,2
1,8
1,33
42
1
101
ПП
3,0*2,2
6,6
0,43
31,5
1
89
390
103
Ванна
ЗС
Пн
2,0*3,3
6,6
0,56
47
1
174
tв = 25 °С
ЗС
Сх
1,0*3,3
3,3
0,56
47
1
87
ВП
Пн
1,5*1,2
1,8
1,33
47
1
113
ПП
1,9*2,1
3,99
0,43
35,25
1
60
260
А
Сходова клітка
ЗС
Пн
4,8*22,3
107,04
0,56
38
1
2278
tв = 16 °С
ВП
Пн
1,5*1,2
1,8
1,33
38
1
91
ГП
3,9*4,9
19,11
0,37
38
1
269
Д
2,0*1,8
3,6
2,4
38
1
328
ПП
3,9*4,9
19,11
0,43
38
1
312
3280
104
Ванна
ЗС
Зх
2,1*3,3
6,93
0,56
47
1
182
tв = 25°С
ЗС
Пн
2,9*3,3
9,57
1,06
47
1
477
ВП
Пн
1,5*1,2
1,8
1,33
47
1
113
ПП
1,9*2,1
3,99
0,43
35,25
1
60
830
105
Житлова кімната
ЗС
Пн
2,6*3,3
8,58
0,56
42
1
202
tв = 20 °С
ЗС
Сх
1,2*3,3
6,27
1,06
9
1
60
ВП
Пн
1,5*1,2
1,8
1,33
42
1
101
ПП
2,4*3,5
8,4
0,43
31,5
1
114
480
106
Кабінет
ЗС
Пн
3,6*3,3
11,88
0,56
42
1
279
tв = 20°С
ВП
Пн
1,5*1,2
1,8
1,33
42
1
101
ПП
3,4+2,0
5,4
0,43
31,5
1
73
570
107
Спальня
ЗС
Пн
3,2*3,3
10,56
0,56
44
1
260
tв = 22 °С
ЗС
Сх
4,2*3,3
13,86
0,56
44
1
342
ЗС
Пд
3,2*3,3
10,56
0,56
44
1
260
ВП
Пд
1,5*1,2
1,8
1,33
44
1
105
ПП
4,0*3,0
12
0,43
33
1
170
1140
108
Житлова кімната
ЗС
Пд
5,0*3,3
16,5
0,56
44
1
407
tв = 22 °С
ЗС
Сх
4,4*3,3
14,52
0,56
44
1
358
ВП
Пд
1,5*1,2
1,8
1,33
44
1
105
ПП
4,2*4,6
19,32
0,43
33
1
274
1140
109
Житлова кімната
ЗС
Пд
3,0*3,3
9,9
0,55
42
1
229
tв = 20 °С
ВП
Пд
1,5*1,2
1,8
1,33
42
1
101
ПП
3,9*2,9
11,31
0,43
31,5
1
153
480
110
Кухня
ЗС
Пд
2,4*3,3
7,92
0,56
40
1
177
tв = 18 °С
ПП
3,1*2,4
7,44
0,43
30
1
96
270
111
Кухня
ЗС
Пд
2,4*3,3
7,92
0,56
40
1
177
tв = 18 °С
ПП
3,1*2,4
7,44
0,43
30
1
96
270
112
Житлова кімната
ЗС
Пд
3,0*3,3
9,9
0,56
42
1
233
tв = 20 °С
ВП
Пд
1,5*1,2
1,8
1,33
42
1
101
ПП
3,9*2,9
11,31
0,43
31,5
1
153
490
113
Житлова кімната
ЗС
Пд
5,0*3,3
16,5
0,56
42
1
388
tв = 20 °С
ВП
Пд
1,5*1,3
1,8
1,33
42
1
101
ПП
3,9*2,10
11,31
0,43
31,5
1
153
640
201 - 601
Житлова кімната
ЗС
Пн
3,7*3,0
11,1
0,56
42
1
261
tв = 20°С
ВП
Пн
1,5*1,2
1,8
1,33
42
1
101
360
202 - 602
Житлова кімната
ЗС
Пн
2,3*3,0
6,9
0,56
42
1
162
tв = 20°С
ВП
Пн
1,5*1,2
1,8
1,33
42
1
101
260
203 - 603
Ванна
ЗС
Пн
2,0*3,0
6,0
0,56
47
1
158
tв = 25 °С
ЗС
Сх
1,0*3,0
3,0
0,56
47
1
79
ВП
Пн
1,5*1,2
1,8
1,33
47
1
113
350
204 - 604
Ванна
ЗС
Зх
2,1*3
6,3
0,56
47
1
166
tв = 25 °С
ЗС
Пн
2,9*3,0
8,7
0,56
47
1
229
ВП
Пн
1,5*1,2
1,8
1,33
47
1
113
510
205 - 605
Житлова кімната
ЗС
Пн
2,6*3,0
7,8
0,56
42
1
183
tв = 25°С
ЗС
Сх
1,2*3,0
3,6
0,56
42
1
85
ВП
Пн
1,5*1,2
1,8
1,33
42
1
101
310
206 - 606
Кабінет
ЗС
Пн
3,6*3,0
10,8
0,56
42
1
254
tв = 20 °С
ВП
Пн
1,5*1,2
1,8
1,33
42
1
101
360
207 - 607
Спальня
ЗС
Пн
3,2*3,0
9,6
0,56
44
1
237
tв = 22 °С
ЗС
Сх
4,2*3,0
12,6
0,56
44
1
310
ЗС
Пд
3,2*3,0
9,6
0,56
44
1
237
ВП
Пд
1,5*1,2
1,8
1,33
44
1
105
890
208 -608
Житлова кімната
ЗС
Пд
5,0*3,0
15
0,56
44
1
370
tв = 22 °С
ЗС
Сх
4,4*3,0
13,2
0,56
44
1
325
ВП
Пд
1,5*1,2
1,8
1,33
44
1
105
800
209 - 609
Житлова кімната
ЗС
Пд
3,0*3,0
9
0,55
42
1
208
tв = 20°С
ВП
Пд
1,5*1,2
1,8
1,33
42
1
101
310
210 - 610
Кухня
ЗС
Пд
2,4*3,0
7,2
0,56
40
1
161
tв = 18°С
160
211 - 611
Кухня
ЗС
Пд
2,4*3,0
7,2
0,56
40
1
161
tв = 18°С
160
212 - 612
Житлова кімната
ЗС
Пд
3,0*3,0
9
0,56
42
1
212
tв = 20°С
ВП
Пд
1,5*1,2
1,8
1,33
42
1
101
310
213 - 613
Житлова кімната
ЗС
Пд
5,0*3,0
15
0,56
42
1
353
tв = 20°С
ВП
Пд
1,5*1,2
1,8
1,33
42
1
101
450
701
Житлова кімната
ЗС
Пн
4,4*3,3
13,2
0,56
42
1
310
tв = 20 °С
ВП
Пн
1,5*1,2
1,8
1,33
42
1
101
ГП
4,0*3,2
12,8
0,37
37,8
1
179
590
702
Житлова кімната
ЗС
Пн
2,3*3,3
8,58
0,56
42
1
202
tв = 20 °С
ВП
Пн
1,5*1,2
1,8
1,33
42
1
101
ГП
3,0*2,2
6,6
0,37
37,8
1
92
400
703
Ванна
ЗС
Пн
2,0*3,3
6,6
0,56
47
1
174
tв = 25 °С
ЗС
Сх
1,0*3,3
3,3
0,56
47
1
87
ВП
Пн
1,5*1,2
1,8
1,33
47
1
113
ГП
1,9*2,1
3,99
0,37
42,3
1
62
440
704
Ванна
ЗС
Зх
2,1*3,3
6,93
0,56
47
1
182
tв = 25°С
ЗС
Пн
2,9*3,3
9,57
1,06
47
1
477
ВП
Пн
1,5*1,2
1,8
1,33
47
1
113
ГП
1,9*2,1
3,99
0,37
42,3
1
62
840
705
Житлова кімната
ЗС
Пн
2,6*3,3
8,58
0,56
42
1
202
tв = 20 °С
ЗС
Сх
1,2*3,3
6,27
1,06
9
1
60
ВП
Пн
1,5*1,2
1,8
1,33
42
1
101
ГП
2,4*3,5
8,4
0,37
37,8
1
117
480
706
Кабінет
ЗС
Пн
3,6*3,3
11,88
0,56
42
1
279
tв = 20°С
ВП
Пн
1,5*1,2
1,8
1,33
42
1
101
ГП
3,4+2,0
5,4
0,37
37,8
1
76
460
707
Спальня
ЗС
Пн
3,2*3,3
10,56
0,56
44
1
260
tв = 22 °С
ЗС
Сх
4,2*3,3
13,86
0,56
44
1
342
ЗС
Пд
3,2*3,3
10,56
0,56
44
1
260
ВП
Пд
1,5*1,2
1,8
1,33
44
1
105
ГП
4,0*3,0
12
0,37
39,6
1
176
1140
708
Житлова кімната
ЗС
Пд
5,0*3,3
16,5
0,56
44
1
407
tв = 22 °С
ЗС
Сх
4,4*3,3
14,52
0,56
44
1
358
ВП
Пд
1,5*1,2
1,8
1,33
44
1
105
ГП
4,2*4,6
19,32
0,37
39,6
1
283
1150
709
Житлова кімната
ЗС
Пд
3,0*3,3
9,9
0,55
42
1
229
tв = 20 °С
ВП
Пд
1,5*1,2
1,8
1,33
42
1
101
ГП
3,9*2,9
11,31
0,37
37,8
1
158
490
710
Кухня
ЗС
Пд
2,4*3,3
7,92
0,56
40
1
177
tв = 18 °С
ГП
3,1*2,4
7,44
0,37
36
1
99
280
711
Кухня
ЗС
Пд
2,4*3,3
7,92
0,56
40
1
177
tв = 18 °С
ГП
3,1*2,4
7,44
0,37
36
1
99
280
712
Житлова кімната
ЗС
Пд
3,0*3,3
9,9
0,56
42
1
233
tв = 20 °С
ВП
Пд
1,5*1,2
1,8
1,33
42
1
101
ГП
3,9*2,9
11,31
0,37
37,8
1
158
490
713
Житлова кімната
ЗС
Пд
5,0*3,3
16,5
0,56
42
1
388
tв = 20 °С
ВП
Пд
1,5*1,3
1,8
1,33
42
1
101
ГП
3,9*2,10
11,31
0,37
37,8
1
158
650
Витрату тепла на нагрівання зовнішнього повітря, що надходить шляхом інфільтрації через зовнішні захищення, визначаємо за формулою:
,
де сп – питома теплоємність повітря, дорівнює 1 кДж/(кг((С);
( - коефіцієнт, що враховує вплив зустрічного теплового потоку в захищеннях, дорівнює 0,7 для вікон з потрійним заскленням;
Gі – витрата повітря, яке інфільтрується через захисні конструкції.
Оскільки опір повітропроникності стін є досить великим, порівняно з опором повітропроникності вікон, то в житлових і адміністративних будинках повітря в основному інфільтруватися через вікна і балконні двері.
,
де Fі – площа, м2, вікон і балконних дверей;
(Pі – розрахункова різниця тисків між тиском на зовнішній і внутрішній поверхнях захищень на відповідному поверсі;
Rі – опір повітропроникності вікон і балконних дверей, (м2 ( год)/кг,
Rі =0,53 (м2 ( год)/кг, приймаємо з (1,дод. 10*(, вікна з двошаровими склопакетами і одинарним засклінням.
Різниця тисків (Pі визначається за формулою:
,
де Н – висота будинку, м, від рівня землі до верху карнизу, вихідних отворів вентиляційних каналів, Н = 24,1 м,рис.;
hі – розрахункова висота, м, від рівня землі до верху вікон, балконних дверей;
(з, (в – питома вага, н/м3, відповідно зовнішнього повітря і повітря в приміщенні, визначається за формулою: ;
н/м3; н/м3;
(з – густина зовнішнього повітря, кг/м3, визначається за формулою:
;кг/м3 ; кг/м3
v – швидкість вітру, м/с, приймається з(5, дод. 8 (, v = 4,8 м/с;
сн, сз – аеродинамічний коефіцієнт відповідна навітряної і завітряної сторін поверхонь захищень, приймається з (6,табл. 8 (; в окремих випадках для будинків у вигляді паралелепіпеда (наш будинок) для вертикальних поверхонь можна прийняти сн = +0,8, сз = -0,6;
( - коефіцієнт, який враховує зміну швидкісного тиску залежно від висоти будинку і типу місцевості, визначається з (2,дод. 4 (9(, або (4(. Вибираємо тип місцевості Б – міста з пригородами, лісові масиви і подібна місцевість з рівномірними перешкодами заввишки більше ніж 10 м.
Pint – умовно-постійний тиск повітря в будинку, Па; для даної роботи не враховуємо.
Розрахунки занесені в таллицю №3.
Витрати теплоти на нагрівання зовнішнього повітря, яке надходить у сходову клітку через вхідні двері, що не обладнані повітряно-тепловими завісами розраховуються за формулою:
,
де Н – висота будинку, м
в – коефіцієнт, що враховує кількість тамбурів.
Для одного тамбуру (двоє дверей) в = 1.
N – кількість людей, що проходять через вхідні двері за годину, осіб
= (4+1)7+(3+1)7 = 63 осіб,
де m – кількість кімнат у квартирі,
r – кількість квартир.
таблиця №3
№ кімнати
t,°c
F,
∆p, Па
G, кг/год
Qінф, Вт
Qзах, Вт
Qп = Qінф+Qзах, Вт
1
2
3
4
5
6
7
8
101
20
1,8
50,9
28,8
270
388
660
102
20
1,8
50,9
28,8
270
303
570
103
25
1,8
54,9
6,4
70
374
440
А
16
29,4
34,7
341
2900
3243
8120
104
25
1,8
50,9
28,8
300
772
1070
105
20
1,8
50,9
28,8
270
363
630
106
20
1,8
50,9
28,8
270
380
650
107
22
1,8
50,9
28,8
270
967
1240
108
22
1,8
50,9
28,8
270
870
1140
109
20
1,8
50,9
53
500
330
830
110
18
1,8
49,3
52
470
177
650
111
18
1,8
49,3
52
470
177
650
112
20
1,8
50,9
53
500
334
840
113
20
1,8
50,9
28,8
270
489
760
Тепловтрати
1 поверху
Вт
201
20
1,8
46,17
27
250
362
610
202
20
1,8
46,17
27
250
263
510
203
25
1,8
49,5
5,94
250
349
600
204
25
1,8
49,5
5,94
250
507
760
205
20
1,8
46,17
27
250
369
620
206
20
1,8
46,17
27
250
355
610
207
22
1,8
46,17
27
250
889
1140
208
22
1,8
46,17
27
250
800
1050
209
20
1,8
46,17
49,7
470
308
780
210
18
1,8
44,8
48,6
410
161
570
211
18
1,8
44,8
48,6
410
161
570
212
20
1,8
46,17
49,7
470
312
780
213
20
1,8
46,17
27
250
453
700
Тепловтрати
2 поверху
Вт
301
20
1,8
42
25,6
240
362
600
302
20
1,8
42
25,6
240
263
500
303
25
1,8
45
5,5
240
349
590
304
25
1,8
45
5,5
240
507
750
305
20
1,8
42
25,6
240
369
610
306
20
1,8
42
25,6
240
355
600
307
22
1,8
42
25,6
240
889
1130
308
22
1,8
42
25,6
240
800
1040
309
20
1,8
42
46
430
308
740
310
18
1,8
40,8
45
380
161
540
311
18
1,8
40,8
45
380
161
540
312
20
1,8
42
46
430
312
740
313
20
1,8
42
25,6
240
453
690
Тепловтрати
3 поверху
Вт
401
20
1,8
39,4
24,3
230
362
590
402
20
1,8
39,4
24,3
230
263
490
403
25
1,8
41,5
5,3
230
349
580
404
25
1,8
41,5
5,3
230
507
740
405
20
1,8
39,4
24,3
230
369
600
406
20
1,8
39,4
24,3
230
355
590
407
22
1,8
39,4
24,3
230
889
1120
408
22
1,8
39,4
24,3
230
800
1030
409
20
1,8
39,4
44,6
420
308
730
410
18
1,8
38,5
43,8
370
161
530
411
18
1,8
38,5
43,8
370
161
530
412
20
1,8
39,4
24,3
230
312
540
413
20
1,8
39,4
24,3
230
453
680
Тепловтрати
4 поверху
Вт
501
20
1,8
34
22
210
362
580
502
20
1,8
34
22
210
263
480
503
25
1,8
35,5
4,8
210
349
570
504
25
1,8
35,5
4,8
210
507
730
505
20
1,8
34
22
210
369
590
506
20
1,8
34
22
210
355
580
507
22
1,8
34
22
210
889
1110
508
22
1,8
34
22
210
800
1020
509
20
1,8
34
39,96
380
308
680
510
18
1,8
33,3
39,7
340
161
500
511
18
1,8
33,3
39,7
340
161
500
512
20
1,8
34
39,96
380
312
690
513
20
1,8
34
22
210
453
660
Тепловтрати
5 поверху
Вт
601
20
1,8
29,3
19,9
190
362
570
602
20
1,8
29,3
19,9
190
263
470
603
25
1,8
30,3
4,2
190
349
560
604
25
1,8
30,3
4,2
190
507
720
605
20
1,8
29,3
19,9
190
369
580
606
20
1,8
29,3
19,9
190
355
570
607
22
1,8
29,3
19,9
190
889
1100
608
22
1,8
29,3
19,9
190
800
1010
609
20
1,8
29,3
36,5
340
308
650
610
18
1,8
28,9
36,18
310
161
470
611
18
1,8
28,9
36,18
310
161
470
612
20
1,8
29,3
36,5
340
312
650
613
20
1,8
29,3
19,9
190
453
640
Тепловтрати
6 поверху
Вт
701
20
1,8
24,7
17,8
170
388
560
702
20
1,8
24,7
17,8
170
303
460
703
25
1,8
25,1
3,78
170
374
550
704
25
1,8
25,1
3,78
170
772
710
705
20
1,8
24,7
17,8
170
363
570
706
20
1,8
24,7
17,8
170
380
560
707
22
1,8
24,7
17,8
170
967
1090
708
22
1,8
24,7
17,8
170
870
1000
709
20
1,8
24,7
32,6
310
330
640
710
18
1,8
24,5
32,4
280
177
460
711
18
1,8
24,5
32,4
280
177
460
712
20
1,8
24,7
32,6
310
334
640
713
20
1,8
24,7
17,8
170
489
630
Тепловтрати 7 поверху: Вт.
Тепловтрати приміщень школи молодих лісників.
таблиця №4
Захищення
№
Приміщ.
Назва
Орієнт.
а * в;м
Площа
R -1
(tв-tз)n
1+β
Qзах, Вт
Qінф., Вт
Qпр., Вт
1
Зал
ЗС
Пн
4.0*9.0
36
0.56
42
1
847
1000
8430
tв = 20 °С
ЗС
Зх
4.0*15.0
60
0.56
42
1
1411
ЗС
Пд
4.0*9.0
36
0.56
42
1
847
ВП
Пн
(1,5*1,2)*2
3.6
1.33
42
1
201
ВП
Зх
(1,5*1,2)*4
7.2
1.33
42
2
804
ВП
Пд
(1,5*1,2)*2
3.6
1.33
42
3
603
ПП
15.0*9.0
135
0.43
31.5
1
1329
ГП
15.0*9.0
135
0.37
37.8
1
1388
2
Коридор
ВС
Сх
3.0*3,0
8.58
0.56
38
1
183
210
2580
tв = 16 °С
ДВ
Пд
2.2*1,5
3.3
1.33
38
1
167
ПП
3,0*27.0
81
0.43
28.5
1
993
ГП
3.0*27.0
81
0.37
34.2
1
1025
3
Класне приміщення
ЗС
Пд
3,0*6.0
6.6
0.56
42
1
155
130
1380
tв = 20 °С
ВП
Пд
1,5*1,2
1.8
1.33
42
1
101
ПП
6.0*6.0
36
0.43
31.5
1
488
ГП
6.0*6.0
36
0.37
37.8
1
503
4
Класне приміщення
ЗС
Пд
3,0*6.0
6.6
0.56
42
1
155
130
1380
tв = 20 °С
ВП
Пд
1,5*1,2
1.8
1.33
42
1
101
ГП
6.0*6.0
36
0.43
31.5
1
488
ПП
6.0*6.0
36
0.37
37.8
1
503
6
Душова
ВС
3.0*6.0
18
0.56
47
1
474
0
860
tв = 25°С
ПП
6.0*2.0
12
0.43
35.25
1
182
ГП
6.0*2.0
12
0.37
47
1
209
7
Гардероб
ЗС
Пд
2,6*3,3
8.58
0.56
42
1
202
0
580
tв = 20 °С
ПП
2,4*3,5
8.4
0.43
31.5
1
114
ГП
3,9*4,9
19.11
0.37
37.8
1
267
8
Кабінет лікаря
ЗС
Пн
3.0*6.0
18
0.56
42
1
423
130
1700
tв = 20°С
ВП
Пн
1,5*1,2
1.8
1.33
42
1
101
ПП
6.0*6,0
36
0.43
31.5
1
488
ГП
6.0*6.0
36
0.37
42
1
559
9
Інвентарна
ЗС
Пн
3,0*3,0
10.56
0.56
44
1
260
130
990
tв = 20 °С
ВП
Пн
1,5*1,2
1.8
1.33
44
1
105
ПП
6,0*3,0
18
0.43
31.5
1
244
ГП
6,0*3,0
18
0.37
37.8
1
252
10
Кабінет директора
ЗС
Пн
6,0*3,0
18
0.56
42
1
423
130
1650
tв = 20 °С
ВП
Пн
1,5*1,2
1.8
1.33
42
1
101
ПП
6.0*6.0
36
0.43
31.5
1
488
ГП
6.0*6.0
36
0.37
37.8
1
503
11
Кімната прибирання
ЗС
Пн
3,0*6.0
9.9
0.55
42
1
229
130
1450
tв = 20 °С
ВП
Пн
1,5*1,2
1.8
1.82
42
1
138
ПП
6.0*6.0
36
0.4
31.5
1
454
ГП
6.0*6.0
36
0.37
37.8
1
503
4.Розрахунок поверхні нагріву нагрівальних приладів
Для розрахунку теплової потужності радіаторів використовуємо таку формулу:
, Вт. Де
Qc - тепловтрати приміщення; Вт.
f – фактор розрахунку з таблиці.
Для підбору поверхні нагрівальних приладів використовуємо каталог фірми «HERZ» VONOVA H 11 » [7 , дод3 ] , по якому за допомогою вибираємо довжину, висоту і ширину нагрівальних приладів. Отримані результати заносимо в таблицю №2.
таблиця №5
№
п/п
Qпр ; Вт.
tв; °c
f
Qприл ; Вт.
Н,мм
L,мм
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
660
570
440
1070
630
650
1240
1140
830
650
650
840
760
20
20
25
25
20
20
22
22
20
18
18
20
20
0,95
0,95
1,07
1,07
0,95
0,95
1,00
1,00
0,95
0,91
0,91
0,95
0,95
627
542
471
1145
598
618
1240
1140
789
592
592
798
722
600
600
600
600
600
600
600
600
600
600
600
600
600
500
500
400
900
500
500
1000
900
600
500
500
700
600
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
610
510
600
760
620
610
1140
1050
780
570
570
780
700
20
20
25
25
20
20
22
22
20
18
18
20
20
0,95
0,95
1,07
1,07
0,95
0,95
1,00
1,00
0,95
0,91
0,91
0,95
0,95
580
485
642
813
589
580
1140
1050
741
519
519
741
665
600
600
600
600
600
600
600
600
600
600
600
600
600
500
400
500
700
500
500
900
800
600
400
400
600
600
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
600
500
590
750
610
600
1130
1040
740
540
540
740
690
20
20
25
25
20
20
22
22
20
18
18
20
20
0,95
0,95
1,07
1,07
0,95
0,95
1,00
1,00
0,95
0,91
0,91
0,95
0,95
570
475
631
803
580
570
1130
1040
703
491
491
703
656
600
600
600
600
600
600
600
600
600
600
600
600
600
500
400
500
700
500
500
900
800
600
400
400
600
500
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
590
490
580
740
600
590
1120
1030
730
530
530
540
680
20
20
25
25
20
20
22
22
20
18
18
20
20
0,95
0,95
1,07
1,07
0,95
0,95
1,00
1,00
0,95
0,91
0,91
0,95
0,95
561
466
621
792
570
561
1120
1030
694
482
482
513
646
600
600
600
600
600
600
600
600
600
600
600
600
600
500
400
500
700
500
500
900
800
600
400
400
400
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
580
480
570
730
590
580
1110
1020
680
500
500
690
660
20
20
25
25
20
20
22
22
20
18
18
20
20
0,95
0,95
1,07
1,07
0,95
0,95
1,00
1,00
0,95
0,91
0,91
0,95
0,95
551
456
610
781
561
551
1110
1020
646
455
455
656
627
600
600
600
600
600
600
600
600
600
600
600
600
600
500
400
500
600
500
500
900
800
500
400
400
500
500
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
570
470
560
720
580
570
1100
1010
650
470
470
650
640
20
20
25
25
20
20
22
22
20
18
18
20
20
0,95
0,95
1,07
1,07
0,95
0,95
1,00
1,00
0,95
0,91
0,91
0,95
0,95
542
447
599
770
551
542
1100
1010
618
428
428
618
608
600
600
600
600
600
600
600
600
600
600
600
600
600
500
400
500
600
500
500
900
800
500
400
400
500
500
701
702
703
704
705
706
707
708
709
710
711
712
713
560
460
550
710
570
560
1090
1000
640
460
460
640
630
20
20
25
25
20
20
22
22
20
18
18
20
20
0,95
0,95
1,07
1,07
0,95
0,95
1,00
1,00
0,95
0,91
0,91
0,95
0,95
532
437
589
760
542
532
1090
1000
608
419
419
608
599
600
600
600
600
600
600
600
600
600
600
600
600
600
500
400
500
600
500
500
900
800
500
400
400
500
500
Для сходової клітки використовуємо нагрівальний прилад типу “Акорд”.
Для розрахунку поверхні нагрівального приладу визначаємо величину тепловіддачі приладу:
,
де Qо – тепловіддача конвектора, ккал/год
Qо = 435 , де f – поверхня нагріву, екм, яка приймається з [табл.ІІІ.12,6]. Для марки приладу – А24, f = 2,21 екм.
Qо = 435*2,21 = 961,35 ккал/год.
- коефіцієнт, що враховує значення теплового напору tт , який для схеми “знизу-вверх” вираховується за формулою:
за [лист.ІІІ.14,рис.3,6] = 1,16, тоді
ккал/год
При витраті теплоносія менше 300 кг/год фактична тепловіддача конвектора вираховується за формулою:
, де
- коефіцієнт, що враховує крок пластин оребрення гріючого елемента конвектора з [табл.ІІІ.30,6].
Визначаємо витрату теплоносія для обігрівання сходової клітки:
кг/год, тоді = 0,87.
ккал/год
Розрахункова величина тепловіддача конвектора моделі А20:
ккал/год екм
Корисна тепловіддача труб діаметром 20 мм по [табл.ІІІ.18,6] складає
,
Потрібна поверхня нагріву однієї конвективної групи:
екм
Кількість конвекторів моделі А24 за формулою:
, приймаємо один двохрядний конвектор моделі А24 при f = 2,21 екм загальною довжиною 1208 мм.
5.Гідравлічний розрахунок трубопроводів системи опалення.
Викреслюємо розрахункову аксонометричну схему трубопроводів системи опалення. Гідравлічний розрахунок трубопроводів системи опалення починається з визначення розрахункового циркуляційного тиску.Величину цього тиску вираховуємо за формулою:
;
де: тиск який створює циркуляційний насос для забезпечення необхідної витрати теплоносія в системі опалення.
природний (гравітаційний) циркуляційний тиск.
, Па.
де: - загальна довжина ділянок трубопроводів головного циркуляційного кільця.
Природній циркуляційний тиск складається із тиску,що виникає внаслідок охолодження теплоносія в опалювальних приладах , і тиску внаслідок охолодження теплоносія в трубопроводах
де:
- визначаємо з рис.11.1 [ст.239; 6],у системах з нижньою розводкою величиною можна нехтувати.В нашій курсовій роботі система трубопроводів є з нижньою розводкою , тому величиною ми нехтуємо.
Гідравлічний розрахунок трубопроводів системи опалення починаємо з основного (головного) циркуляційного кільця.Основним циркуляційним кільцем вважають те кільце,для якого середні питомі втрати тиску на 1 п.м. довжини трубопроводу будуть найменшими.Тобто
,
де - довжина трубопроводів циркуляційного кільця,м.
В нашій курсовій роботі основне циркуляційне кільце проходить через найбільш віддалений прилад нижнього поверху у кімнаті 104.
Визначаємо питомі втрати тиску на 1 п.м.довжини трубопроводу:
Па.
Тоді: Па.
Па.
Па.
Отже Па.
Витрату теплоносія на ділянках обчислюємо за по формулі:
.
де: теплове навантаження на ділянці,Вт
с - питома теплоємність води,
tг – температура падаючої води в системі опалення.
tо – температура зворотньої води в системі опалення.
При отриманому значенню питомих втрат тиску та витраті на ділянці,приймаємо діаметр і швидкість руху теплоносія на ділянках.
Результати розрахунку заносимо в таблицю №6.
таблиця №6
№ ділянки
Теплове навантаження
К-сть теплонсія G, кг/год
Довжина ділянки, l,м
Діаметр D,мм
Втрати тиску на ділянці R, Па
Швидкість теплоносія на діл. V, м/с
Втрати тиску на ділянці Rl, Па*м
Σξ
Z, Па
(Rl + Z), Па
Основне циркуляційне кільце через Ст. 2 і останній прилад 1-го поверху = 8342 Па, L = 91.16 м, Rсер = 91.5 Па м
1
62730
2157
7.9
40
73.6
0.441
581.4
4.5
331.2
912.6
2
37830
1301
0.5
32
55.8
0.350
34.8
1.5
183.7
218.5
3
6210
214
3.65
20
26.3
0.163
96.0
9
236.7
332.7
4
5560
191
2.5
20
23.1
0.144
172.6
1
23.1
195.7
5
4730
163
4.4
15
69.6
0.222
406.2
1
82.6
488.8
6
3590
123
8.1
15
40.5
0.167
328.1
3.5
141.8
469.8
7
2350
81
8.28
15
18.8
0.109
155.7
3.5
65.8
221.5
8
1700
58
4.45
10
32.0
0.124
202.4
3.5
112.0
314.4
9
1070
37
5.8
10
10.5
0.080
60.9
7.5
78.8
139.7
10
1070
37
5.8
10
10.5
0.080
60.9
5.5
68.4
129.3
11
1700
58
4.45
10
32.0
0.124
202.4
3.5
112.0
314.4
12
2350
81
8.28
15
18.8
0.109
155.7
3.5
65.8
221.5
13
3590
123
8.1
15
40.5
0.167
328.1
3.5
141.8
469.8
14
4730
163
4.4
15
69.6
0.222
406.2
1
69.6
475.8
15
5560
191
2.5
20
23.1
0.144
172.6
1
23.1
195.7
16
6210
214
3.65
20
26.3
0.163
96.0
2.5
65.8
161.7
17
37830
1301
0.5
32
55.8
0.350
34.8
1.5
183.7
218.5
18
62730
2157
7.9
40
73.6
0.441
687.0
4.5
331.2
1018.2
91.16
4181.7
2316.9
7698.6
...