Системы отопления

Московский  Государственный Строительный Университет

 

Дополнительное профессиональное образование

по программе 

«Газоснабжение и газораспределение»

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

 

по дисциплине

 

«СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ»

 

 

 

                                                                            

 

                                                                                              Выполнил:

 

                                                                                              Проверил:

                                                                                              преподаватель кафедры

                                                                                              Лушин К.И.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва, 2010

Содержание

 

1. Исходные данные

1. Основные исходные данные.
2. Климатические характеристики района строительства.
3. Расчётные параметры воздуха в помещениях.

 

2. Теплотехнический  расчет наружных ограждающих  конструкций здания.

1. Теплотехнические показатели слоев ограждающей конструкции.
2. Определение расчётного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций, толщины слоя утеплителя.
3. Проверка отсутствия конденсации водяных паров в толще ограждающей конструкции.
4. Выбор заполнения оконных проёмов.

 

3. Определение тепловой мощности системы отопления. 
1. Теплопотери через ограждающие конструкции.
2. Теплопотери на нагрев инфильтрующегося воздуха.
3. Теплозатраты на подогрев вентиляционного воздуха.
4. Бытовые тепловыделения.

 

4. Конструирование системы отопления. 
1. Расчёт поверхности и подбор отопительных приборов.

 

5. Список литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Исходные данные

 

1.1 Основные исходные данные

 

1. Планировка  здания: вариант - 5, число этажей – 2, ориентация входа – юго-восток, строительные размеры здания (в метрах): а=2,95;  б=3,0;  Н_эт=2,9; Н_ш=3,8.
2. Конструкция наружной стены – вариант 1.
3. Приведенные сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций,      м^{2 °}С/Вт – по п.2.1*СНиП II-3-79 *(3).
4. Район строительства – С-Петербург.
5. Относительная влажность воздуха в характерном помещении φ_а= 55%.
6. Конструкция системы отопления – двухтрубная система с нижней разводкой магистралей.
7. Тип отопительных приборов – МС140.
8. Теплоснабжение  - от городской водяной теплосети. Расчетная температура воды в теплосети (^°С):  Т_r =150;  Т_o=70.  Перепад давления в тепловой сети  65 кПа.

1.2. Климатические характеристики района строительства

 

По таблице 1 СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» и по приложению В СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» выбираются климатологические данные района строительства:

- Температура воздуха наиболее холодных суток t_н1, °С,                               обеспеченностью 0,92;

- Температура воздуха  наиболее холодной пятидневки t_н5, °С, обеспеченностью 0,92;

- Абсолютная минимальная  температура воздуха t_м, °С;

- При среднесуточной температуре воздуха ниже 8 ^оС: продолжительность отопительного периода Z_оп, сут, и средняя суточная температура воздуха t_оп , °С;

• Расчетная скорость ветра V_В.
• Относительная влажность воздуха j;
• Зона влажности.

 

Таблица №1

Расчетные климатические характеристики района строительства

Район строительства	tH5,oC	tM,oC	tОП,oC	Zоп, сутки	VВ,м/с	j,%	Зона влажности
Санкт-Петербург	-26	-36	-1,8	220	3	86	Влажная

 

 

 

1.3. Расчетные  параметры воздуха в помещениях

 

Температура воздуха  в помещениях t_в принимается по приложению 4 СНиП 2.08.01-89 (1999) «Жилые здания» в зависимости от t_н5 и места расположения жилых комнат. Относительная влажность воздуха j принимается равной 55%, что соответствует нормальному влажному режиму помещения.

Условия эксплуатации ограждающих  конструкций, от которых зависят теплотехнические показатели строительных материалов, принимаются по таблице 2 СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».

 

Таблица №2

Расчётные условия и  характеристики микроклимата

 

Температура внутреннего воздуха tв, 0С						Относительная влажность j,%	Условия эксплуатации ограждающих  конструкций
угловая жилая комната	рядовая жилая комната	кухня	Лестнич-ная клетка	Санузел	Ванная
22	20	18	16	18	25	55 (нормальный влажностный режим)	Б

 

 

 

 

 

 

2. Теплотехнический расчет 

наружных ограждающих  конструкций здания

 

2.1. Теплотехнические показатели слоев ограждающих конструкций

 

Теплотехнические показатели строительных материалов выбираются   в соответствии с приложением 3 СНиП II-3-79 в зависимости от условий эксплуатации ограждающих конструкций.

Таблица №3

Теплотехнические показатели строительных материалов

Наименование материала	Условия эксплуатации материала	Плотность материала γ0, кг/м3	Коэффициент теплопро-водности l, Вт/(моС)	Коэффициент паропрони-цаемости m, кг/(м*ч*Па)	Номер слоя/его толщина, мм
Ж/б монолит	Б	2500	2,04	0,03	1/100
Штукатурка  ц.п. раствором по стальной оцинкованной сетке	Б	1800	0,93	0,09	2.1/10 2.2/10
Пенополистирол по ТУ 6-05-11-78-78	Б	100	0,052	0,05	С шагом 10мм. 3.1/? 3.2/50

 

                                                

Теплотехнические характеристики ограждающих конструкций принимаются  по таблицам (2,3,4,6) СНиП II-3-79 (СНиП 23-02-2003).

 

Таблица № 4

Теплотехнические характеристики ограждающих конструкций

 

Наименование ограждающих конструкций		Dtн, °С	n	aв, Вт/(м2 оС)	aн Вт/(м2 оС)
Наружная стена		4	1	8,7	23
Перекрытия над проездами, подвалами и подпольями		2	0,6	8,7	6
Покрытий и чердачных перекрытий		3	0,9	8,7	12
D tн	– нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции;
n	– коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху;
aв	– коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции;
aн	– коэффициент теплоотдачи (для зимних условий) наружной поверхности ограждающей конструкции.

 

 

2.2. Определение приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций, толщины слоя утеплителя наружной стены и коэффициента теплопередачи ограждающей конструкции

 

Приведенное сопротивление теплопередаче R₀^ПР, м^{2 0}С/Вт, ограждающих конструкций, в т.ч. окон и фонарей, следует принимать не менее требуемых значений, определяемых исходя из санитарно-гигиенических R_о^тр и условий энергосбережения R_о^ЭН в зависимости от числа градусо-суток отопительного периода (ГСОП).

 

R₀^ПР ≥ R_о^тр , R_о^ЭН

 

Требуемое сопротивление  теплопередаче ограждающих конструкций R_о^тр    (за исключением светопрозрачных), отвечающих санитарно-гигиеническим и комфортным условиям, определяют по формуле (1) СНиП  II-3-79:

 

Rотр	– минимальное требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций,
tв	– расчетная  температура внутреннего воздуха в характерном помещении,
tн5	– расчетная зимняя температура наружного воздуха, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по СНиП 23-01-99,
D tн, aв, n	- смотри таблицу №4.

 

 

Тогда для наружной стены имеем:

                                                    (20+26) * 1                                                            

R^тр₀ = ^{____________________} = 1,32  (м^{2 о}С / Вт)

                                                       8,7 * 4

 

Градусо-сутки отопительного периода (ГСОП) определяем по формуле

 

ГСОП = (t_в – t_оп) * z_оп , где

 

  t_оп и z_оп  - средняя температура (°С) и продолжительность (сут) периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8 °С по                       СНиП 23-01-99 (таблица 1). 

Имеем:

ГСОП= (20+1,8)*220= 4796 (град*сут)

 

Требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций R_о^ЭН по требованиям энергосбережения определяем интерполяцией по таблице 1б СНиП II-3-79 (после 2000года).

Жилые здания г.Санкт-Петербург	ГСОП	Стены	Перекрытия чердачные  и             над подвалом
	4000	2,8	3,7
	4796	3,08	4,06
	6000	3,5	4,6

 

                                     (3,5-2,8) * 796                                                            

R₀^ЭН = ^{____________________} + 2,8 = 3,08  (м^{2 о}С / Вт)

                                      (6000-4000)

                    

Расчетное требуемое  сопротивление принимаем большее  из двух выше найденных значений, а  именно : R_о^тр = 3,08( м^2оС)/Вт.

Рассчитаем  минимальную толщину утепляющего слоя d_ут по формуле:

Округляем полученное значение и принимаем толщину утеплителя ( )     100 мм (кратную 10 мм).