Отопление жилого дома

Введение

В связи с расширением объёмов строительства жилых домов индивидуальной застройки и применением экономичных и эффективных материалов выполняются требования комфорта и нормального микроклимата помещений для проживания людей.

В качестве примера выполнен данный курсовой проект по дисциплине «Отопление и тепловые сети» на тему: «Отопление жилого дома».

Основными исходными данными проекта являются:

1. Место расположения объекта — г. Новосибирск;

2. Материал стен — силикатный кирпич;

3. Конструкция полов — над неотапливаемым подвалом;

4. Конструкция кровли — бесчердачное перекрытие;

5. Источник теплоснабжения и характеристика теплоносителя — ТЭЦ, вода 130/70; (в данном расчете 95/70).

Поскольку расчет производится по каждому помещению отдельно, для облегчения расчетов и большей наглядности расчеты и результаты расчетов приведены в данной работе в виде таблиц Excel.

В данной работе не проводится расчет паропроницаемости перекрытия, так как в конструкцию заложено применение пароизоляции.

Также не производится расчет теплопотерь изолированных труб в неотапливаемом подвале, так как теплопотери в этих условиях относятся к общим магистральным теплопотерям.

1. Краткая характеристика объекта В проекте представлен одноэтажный одноквартирный жилой дом с 4-х комнатной квартирой общей площадью 88,44 м². (Жилая площадь — 57,56 м²).

Планировка комнат квартиры имеет наружные размеры.

в осях 1 — 5: 14 150 мм;

в осях, А — Г: 10 400 мм.

Высота этажа — 2700 мм.

Главный фасад дома сориентирован под углом 45° к меридиану, на юго-восток.

План типового этажа приведен в графической части проекта (Приложение 1).

Город Новосибирск относится к сухой зоне влажности — зона 3 по [1, прил. 1]. Влажность наружного воздуха — 80%.

Расчетный влажностный режим помещений в зимний период принимается в пределах 40 — 60% [2, таблица 7], что соответствует нормальной влажности, условия эксплуатации по режиму A [1, прил. 2].

Три из четырех жилых комнат по плану являются угловыми, четвертая выходит в неотапливаемый внутренний коридор, поэтому расчетная температура внутреннего воздуха — 22 °C.

Так как перекрытие бесчердачное, систему отопления необходимо размещать в подвале, значит тип отопления — двухтрубный с нижней подводкой. Для обеспечения безаварийного режима отопления каждый тепловой узел имеет собственную подводку от центральной трубы.

теплотехнический дом отопление теплопотери.

2. Теплотехнический расчет.

2.1. Находим требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций (за исключением окон, балконных дверей) по формуле.

(1).

гдекоэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций к наружному воздуху по таблице 3 [1];

— расчетная температура внутреннего воздуха;

— расчетная температура наружного воздуха;

— нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемой по таблице 2[1];

— коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаемый по таблице 4[1].

Расчетная температура наружного воздуха (средняя для самой холодной пятидневки) ;

Температура в неотапливаемом подвале .

Расчетная температура в комнатах с учетом того, что 3 из них являются угловыми.

Таблица 1. Расчет требуемого термического сопротивления преград.

2.2 Расчет слоя теплоизоляции бесчердачного покрытия и пола Сопротивление теплопередаче, определенное по формуле 1.

где =8,7 Вт/(м²°С) — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций;

= 23 Вт/(м²°С) — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающих конструкций;

— толщина i-го слоя изоляции;

— коэффициент теплопроводности i-го слоя.

В качестве пароизоляции также применим рубероид в 3 слоя.

Для определения толщины слоя теплоизоляции найдем сумму термических сопротивлений остальных слоев ограждающей конструкции.

Таблица 2. Физические константы используемых материалов:

Для расчета термических сопротивлний слоев нужны толщина и теплопроводность слоев.

Таблица 3. Расчет термических сопротивлений слоев Далее с учетом коэффициентов теплоотдачи.

Находим суммарное сопротивление заданных в конструкции слоев ДR и определяем искомые величины сопротивлений силикатного кирпича для стен и минераловатных плит для пола и потолка (RX и RY) как разность R0 — ДR.

RX =R0 -ДR (кирпич);

RY =R0 -ДR (минераловатные плиты).

Затем по формулам.

находим требуемую толщину соответствующей изоляции:

Таблица 4. Определение требуемой толщины слоев силикатного кирпича (Х) и минераловатных плит (Y).

Определяем толщину стен в жилых помещениях в 3 кирпича, в стенах коридора и кухни соответственно 2,64 и 2,76 кирпича (т.е. также 3 кирпича). Толщину теплоизоляции потолков и полов принимаем не менее 7,5 см как для пола, так и для потолка во всех помещениях.

2.3 Проверка теплоусвоения поверхности полов Покрытие пола имеет тепловую инерцию, где R₁ — термическое сопротивление шпунтовых досок, s₁ — коэффициент теплоусвоения сосны.

Значит показатель теплоусвоения, то есть полы удовлетворяют требованиям теплоустойчивости.

2.4 Требуемое сопротивление дверей и окон при разности температур > 49° следует принимать равным 0,52 в соответствии с таблицей Таблица 5. Расчетное термическое сопротивление преград.

При расчете учитываем инфильтрацию воздуха только через окна (в размере 30% от потерь тепла через окна). Площадь окон не вычитается из площади стен, поэтому коэффициент теплопотерь для окон K = 1.92 — 0.86 = 1.06 Вт/(м²К).

Термическое сопротивление наружных дверей берем равным 0,6 сопротивления стен. При этом площадь дверей вычитается из площади стен. Коэффициент теплопотерь для дверей: K = 0.86/0.6 = 1.43 Вт/(м²К).

Потери через внутренние двери не учитываем, так как температура внутри помещения отличается незначительно.

Рассчитываем потери отдельно по каждой комнате.

3. Расчет теплопотерь для каждого помещения В соответствии с планом жилого дома по типовому заданию.

Рис. 4. План одноквартирного дома с 4-комнатной квартирой.

Таблица 6 Теплопотери в помещениях Таблица 7. Итог расчета теплопотерь.

4. Расчет требуемого нагревательного оборудования.

4.1 Рассчитываем необходимое количество радиаторов без учета нагрева от подводящих труб по формуле где — коэффициент теплопередачи отопительного прибора; - площадь поверхности одной секции; Q — требуемое количество тепла.

Таблица 8. Расчетные количества секций отопительных приборов по помещениям дома.

Таблица 9. Сравнение требуемого тепла и выделяемого отопительными приборами.

5. Гидравлический расчет При отсутствии чердака выбираем двухтрубную систему водяного отопления с нижней разводкой (с тепловой изоляцией в подвале).

5.1 При выборе параллельной разводки определим количество тепла, подводимого к каждому прибору (участку) и рассчитаем расход воды по формуле Затем по таблице II-1 определим скорость движения воды и потери давления на трение в трубах.

С учетом диаметров труб подводки по таблице 10.8 [2, стр. 93] выберем значения коэффициентов местных сопротивлений для чугунных радиаторов. Примем, что каждый радиатор снабжен краном двойной регулировки, пробковым краном, а также соединен с подводящим трубопроводом двумя проходными тройниками. Выберем коэффициенты гидравлических сопротивлений этой арматуры по таблицам II.10 и II.11.

Высота каждого подводящего стояка приблизительно равна 1 м, так как каждый радиатор располагается на собственном стояке высотой 1 м. Высота отводящих стояков приблизительно 0,5 м. С учетом этого найдем длины труб и рассчитаем суммы гидравлических сопротивлений и сопротивление труб.

Рис. 5. План подвального помещения и схематическое расположение радиаторов.

Рассчитаем количеств тепла, выделяемого каждым стояком:

Таблица 10.

5.2 Для определения суммарного гидравлического сопротивления разделим отопительную систему на 3 тепловых узла. По каждому участку узла рассчитываем гидравлические сопротивления.

а) 1-й блок б) 2-й блок.

в) 3-й блок.

Спецификация.

Используемая литература.

1. СНиП II -3−79*. Строительные нормы и правила. Нормы проектирования. Строительная теплотехника.

2. Внутренние санитарно-технические устройства. В 3 ч. Ч.I. Отопление/ В. Н. Богословский, Б. А. Крупнов, А. Н. Сканави и др.; Под ред. И. Г. Староверова и Ю. И. Шиллера. — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Стройиздат, 1990. — 344с.

3. СНиП 2.04.05−91*. Отопление, вентиляция и кондиционирование.

4. Справочник по теплоснабжению и вентиляции в гражданском строительстве. Под ред. Р. В. Щекина, С. М. Кореневского и др.