Дымов А.Н. Проектирование систем отопления - файл n1.doc

приобрести
Дымов А.Н. Проектирование систем отопления
скачать (1049 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc1049kb.12.09.2012 19:17скачать

n1.doc

  1   2   3   4   5   6   7   8   9


Военный инженерно-технический университет

А.Н. Дымов




ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ

ОТОПЛЕНИЯ




Утверждено заместителем начальника университета


по учебной и научной работе

в качестве методических указаний

Санкт-Петербург

2001

Дымов А.Н. Проектирование систем отопления /ВИТУ.- СПб., 2001.- с.

В доступной форме изложены основы проектирования систем центрального водяного отопления. Приведены методы расчета различных систем и правила их конструирования.

Предназначено для курсантов и студентов ВУЗов, изучающих дисциплину «Отопление зданий и сооружений».


Пособие издано при поддержке ОАО «Технопарк ВИТУ».

© ВИТУ, 2001

Введение


Одной из важнейших задач по строительству зданий и сооружений является дальнейшее обеспечение экономии материальных и энергетических ресурсов, повышение производительности труда, а также улучшение качества проектно-сметной документации. Поэтому подготовка инженеров-строителей санитарно-технической специальности, которые, и должны будут решать эти задачи, невозможна без тщательного изучения всех стадий строительного производства.

Программой обучения курсантов ВИТУ специальности 3А и студентов аналогичной специальности («Теплогазоснабжение и вентиляция») предусмотрено курсового проекта по дисциплине «Отопление зданий и сооружений». В ходе выполнения этой работы слушатели практически находятся в роли инженеров,проектирующих, проектирующих систему отопления здания. Они выполняют, за некоторым исключением, полный объем проектных работ по отоплению. Следовательно, в ходе курсового проектирования слушатели должны научиться:

  1. производить все необходимые расчеты для проектирования отопления;

  2. принимать грамотные решения по выбору и обоснованию конкретных схем систем отопления;

  3. уметь правильно пользоваться справочной и нормативной литературой.

Автор выражает признательность инженерам Т.В. Рудаковой и Н.В. Красновой за помощь при оформлении рукописи.

Общие методические указания

Основанием для выполнения курсового проекта служит задание, которое выдается преподавателем индивидуально каждому слушателю. Задание включает в себя:

строительные поэтажные планы и разрезы здания;

конструкции стен, полов и потолков здания.

Кроме того, в задании указываются:

месторасположение и назначение здания;

источник теплоснабжения и расчетные параметры теплоносителя в нем;

тип отопительных приборов.

Проект системы отопления здания, выполняемый слушателем, состоит из расчетно-пояснительной записки и графической части.

В расчетно-пояснительной записке приводятся основные климатические данные для заданного района [7]:

среднегодовая температура воздуха;

абсолютно минимальная температура;

средняя температура наиболее холодного месяца;

температура наиболее холодных суток обеспеченностью 0,98 и 0,92;

температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,98 и 0,92;

продолжительность отопительного периода (период со среднесуточной температурой воздуха 8С);

средняя температура отопительного периода.

В ней также должны содержаться:

значения температур воздуха в помещениях здания (приложение IV);

расчет теплозащитных свойств ограждающих конструкций;

указание о проведении проверки ограждений на возможность конденсации влаги;

расчет теплопотерь помещений;

обоснование выбора типа системы отопления, устройства ее отдельных элементов, способы регулирования, удаления воздуха, опорожнения и заполнения системы;

гидравлический расчет системы отопления;

тепловой расчет системы;

годовые расходы теплоты и топлива на отопление;

перечень литературы, используемой в проекте.

Расчетно-пояснительная записка представляется в сброшюрованном виде на стандартных листах с полями слева и с бланком задания.

Графическая часть выполняется в карандаше или туши на двух листах формата № 24. На первом листе должны быть начерчены планы системы отопления и приведено пояснение к проекту. В пояснении к проекту указываются:

район расположения здания;

расчетная температура наружного воздуха;

теплопотери здания;

тип системы отопления;

параметры теплоносителя;

годовые расходы тепла и топлива на отопление;

способы удаления воздуха, наполнения и опорожнения системы отопления;

другие, необходимые с точки зрения исполнителя данные.

На втором листе вычерчивается аксонометрическая схема системы отопления и приводится спецификация материалов и оборудования системы.

Курсовой проект выполняется в три этапа:

I этап – теплотехнический расчет ограждающих конструкций, расчет на возможность конденсации влаги, расчет теплопотерь помещений;

II этап – выбор и конструирование системы отопления;

III этап –расчеты по подбору элементов системы отопления: типоразмеров отопительных приборов, диаметров разводящих магистралей и стояков. В III этап входит также определение общих показателей системы отопления.

По окончании работы над проектом, получив допуск к защите, слушатель готовит доклад в соответствии с формой, приведенной в приложении XII, и защищает свой проект в установленном порядке.

Глава 1. Определение защитных свойств ограждающих конструкций


Для определения мощности системы отопления необходимо рассчитать тепловой поток, который будет уходить из отапливаемого помещения через ограждающие конструкции. Тепловой поток между двумя средами, разделенными перегородкой (ограждением), вычисляется в общем виде по формуле

Q = ,




где R0  сопротивление теплопередаче ограждения, м2·К/Вт;

А  площадь ограждающей конструкции, м2;

t1 , t2  температура воздуха по обе стороны ограждения, С.

Значение площади устанавливается по строительным чертежам, температур  по справочной и нормативной литературе. Для определения сопротивления теплопередаче ограждения, которое характеризует теплозащитные свойства конструкции, производится специальный расчет.
1.1. Расчет сопротивления теплопередаче

ограждающих конструкций
Согласно 6 расчету подлежат те ограждения, у которых перепад температур воздуха по обе стороны превышает 3С, так как при меньшем перепаде тепловой поток будет оказывать незначительное влияние на тепловую мощность системы отопления.

Перед началом расчета в пояснительной записке вычерчивается разрез рассчитываемой конструкции с указанием наименований слоев и их размеров.

Сопротивление теплопередаче конструкции определяется по формуле

,

(1.1)

где Rв, Rн сопротивление теплообмену на внутренней и наружной поверхно стях ограждения, м2·К/Вт;

Rк  термическое сопротивление слоев ограждающей конструкции, м2К/Вт;

Rпр – приведенное термическое сопротивление неоднородной конструкции (конструкции, имеющей теплопроводные включения), м2·К/Вт;

в , н – коэффициенты теплоотдачи на внутренней и наружной поверхностях ограждения, Вт/(м2·К), принимаются соответственно по табл. 4* и 6* 5;

i – толщина слоя ограждающей конструкции, м;

i – коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м2·К).

В связи с тем, что теплопроводность материалов в значительной степени зависит от их влажности, необходимо выяснить условия их эксплуатации. Для этого по приложению 1* 5 устанавливается зона влажности на территории страны, затем по приложению 2* 5 в зависимости от влажностного режима помещения и зоны влажности определяются условия эксплуатации ограждающей конструкции А или Б (если влажностный режим помещения не указан, то допускается принимать его нормальным). После этого по приложению 3* [5] в зависимости от установленных условий эксплуатации (А или Б) определяется коэффициент теплопроводности.

Если в состав ограждения входят конструкции с неоднородными включениями (панели перекрытия с воздушными прослойками, крупные блоки с теплопроводными включениями и т.д.), то расчет таких конструкций производится по особой методике. В курсовом проекте в качестве таких конструкций выступают панели перекрытия. Их приведенное термическое сопротивление определяется следующим образом:

.
а) Плоскостями, параллельными тепловому потоку панель разбивается на однородные и неоднородные участки (рис. 1, а). Одинаковым по составу и по размерам участкам присваивается одна и та же цифра. Очевидно, что общее сопротивление панели перекрытия будет равняться какому-то среднему сопротивлению. Однако при расчете необходимо помнить, что из-за своих размеров участки оказывают неодинаковое влияние на общее сопротивление конструкции. Поэтому термическое сопротивление панели рассчитывается с учетом площадей, занимаемых участками в горизонтальной плоскости:

,

(1.2)

где АI , АII , АIII ─ суммарные площади всех первых, вторых и третьих участков, приходящихся на один погонный метр панели, м2;

RI , RII , RIII ─ термическое сопротивление участков, м2·К/Вт;

; ,




где ж.б – коэффициент теплопроводности железобетона;

Rв.п ─ термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки, принимаемое по приложению 4 5 при положительной температуре воздуха в прослойке, м2·К/Вт.

Однако полученное термическое сопротивление панели перекрытия не совпадает с данными лабораторного эксперимента, поэтому производят вторую часть расчета:

б) Плоскостями, перпендикулярными направлению теплового потока.

Конструкция также разбивается на однородные и неоднородные слои, которые принято обозначать заглавными буквами русского алфавита (рис.1, б). Общее термическое сопротивление панели в этом случае

Rб = 2RА + RБ,

(1.3)

где – термическое сопротивление слоев А, м2·К/Вт;

RБ – термическое сопротивление слоя Б, м2·К/Вт.

При расчете RБ необходимо учесть различную степень влияния участков на термическое сопротивления слоя из-за их размеров:

,




где .

Окончательно приведенное термическое сопротивление панели равно

.

(1.4)

Пояснить эту формулу можно следующим образом: расчеты в обоих случаях не совпадают с данными лабораторного эксперимента, которые находятся ближе к значению Rб .

Расчет панели перекрытия необходимо произвести дважды - для случаев, когда тепловой поток направлен соответственно снизу вверх (перекрытие) и сверху вниз (пол).

Сопротивление теплопередаче наружных дверей может быть принято по табл. 1, окон и балконных дверей – по приложению 6* 5.

В заключение следует заметить, что расчет сопротивления теплопередаче не накладывает на конструкцию никаких ограничений. Она может быть или чрезмерно толстой, или чрезмерно тонкой, что одинаково плохо по экономическим и санитарно-гигиеническим требованиям. Поэтому курсантам необходимо произвести проверку найденного значения сопротивления теплопередаче конструкции на соответствие теплотехническим и экономическим требованиям.

Таблица 1
  1   2   3   4   5   6   7   8   9


А.Н. Дымов
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации