Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова» (ФГБОУ ВО «МГТУ») Кафедра «Управление недвижимостью и инженерных систем». Расчётно-графическая работа по дисциплине «Теплоснабжение с основами теплотехники» на тему «Проектирование системы отопления трехэтажного жилого здания» Выполнил: Чернышев Д. Д. студент 4 курса, группы зССб-15-71 Руководитель: Новосёлова Ю. Н. Магнитогорск 2019 Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова» (ФГБОУ ВО «МГТУ») Кафедра «Управление недвижимостью и инженерных систем». Задание на расчётно-графическую работу по дисциплине «Водоснабжение и водоотведение с основами гидравлики» Студенту: Чернышеву Д. Д. на тему «Проектирование системы отопления трехэтажного жилого здания» Жилой дом трехэтажный односекционный, имеет чердак и подвал без окон. Город: Котельниково Режим эксплуатации: нормальный Средняя температура наиболее холодной пятидневки: 𝑡н = −35°С Глубина промерзания – 1,0 м Выполнил: Чернышев Д. Д. студент 4 курса, группы зССб-15-71 Руководитель: Новосёлова Ю. Н. Магнитогорск 2019 3 СОДЕРЖАНИЕ 1. РАСЧЕТ ТЕПЛОПОТЕРЬ ЧЕРЕЗ ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ………..5 2. РАСЧЕТ ОТОПИТЕЛЬНОЙ НАГРУЗКИ……………………………………….….5 3. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ……….……………...6 4. ПРИЛОЖЕНИЯ………………………………………………………………………7 4 1) 2) 3) 4) 5) 6) 1. РАСЧЁТ ТЕПЛОПОТЕРЬ ЧЕРЕЗ ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ Проектируем 2-х трубную систему отопления с верхней разводкой. В подоконных нишах расставляем отопительные приборы, около наружных стен без окон также устанавливаются отопительные приборы. Длина проводки не превышает 1,5 м на подающих подводках к отопительным приборам и устанавливают регулирующие краны. Выбираем местоположение главного стояка, как можно ближе к центру коридоров, лестничных клеток и т.д. По кратчайшему расстоянию до главного стояка, в угловых помещениях- в углах, показываются стояки и от них подводки к приборам. На чердаке прокладываем подающую магистраль на расстоянии 1 м от внутренней поверхности стены и на 0,2 м над перекрытием верхнего этажа. Обратную магистраль прокладываем в подвале на кронштейнах вдоль наружных стен на расстоянии 0,5 м от низа перекрытия. Для удаления воздуха из системы отопления предусматривают воздухосборники, расположенные на чердаке. 2. РАСЧЕТ ОТОПИТЕЛЬНОЙ НАГРУЗКИ 2.1.РАСЧЕТ ТЕПЛОПОТЕРЬ ЧЕРЕЗ НАРУЖНЫЕ ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ Теплопотери через ограждающие конструкции определяется по формуле: 𝑄 = 𝑘 ∗ 𝐹 ∗ (𝑡в − 𝑡н ) ∗ 𝑛 ∗ 𝑃 k-коэффициент теплопередачи, определяется по формуле: 𝑘 = 1 𝑅ф = 1 2,38 = 0,42 F-площадь ограждения n-коэффициент, учитывающий положение ограждения по отношению к наружному воздуху P-коэффициент учета добавок 𝑃 = 1 + 𝛴𝛽 Σβ- сумма дополнительных потерь через ограждение, принимается в долях от основных теплопотерь: на ориентацию по сторонам света: С,В,СВ,СЗ-β=0,1 З,ЮВ-β=0,05 Ю,ЮЗ-β=0 для наружных одинарных дверей β=0,22*Н для дверей с тамбуром β=0,27*Н 2. Отопительная нагрузка помещения Отопительную нагрузку помещения рассчитывают по формуле: 𝑄от = 𝑄огр + 𝑄инф − 𝑄быт Qогр- теплопотери через ограждающие конструкции помещения(Вт) Qинф- потери теплоты на нагрев холодного инфильтрующего воздуха (Вт) Qбыт-бытовые теплопоступления (Вт) 5 Расход теплоты на нагрев холодного инфильтрующего воздуха в помещении жилых зданий при естественной вентиляции не компенсируемого подогретым приточным воздухом по формуле: 𝑄инф = 0,28 ∗ 𝐿𝑛 ∗ 𝜌 ∗ 𝑐 ∗ (𝑡в − 𝑡н ) ∗ 𝑘 Ln- расход удаляемого воздуха не компенсирующего подогретым приточным воздухом (м 3/ч) 𝐿𝑛 = 3 ∗ 𝐹пола 353 353 ρ-плотность воздуха в помещении (кг/м3) 𝜌 = 273+𝑡 = 273−39 = 1,508 н c-удельная теплоемкость воздуха, с=1кДж/кг*0С k-коэффициент учета влияния внутреннего теплового потока в конструкциях, k=0,8-1,0 Бытовые теплопоступления определяются по формуле: 𝑄быт = 18 ∗ 𝐹пола 3. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ Выбираем главное циркуляционное кольцо: от теплового пункта по подающей магистрали чердака через самый отдаленный от теплового пункта и самый нагруженный стояк, по обратной магистрали включая отопительный прибор от 1-ого этажа до теплового пункта. За участок принимается отрезок трубопровода, характеризующийся постоянством расхода теплоносителя. Участки нумеруются по ходу движения теплоносителя. На каждом участке рассчитывается расход теплоносителя: 𝐺𝑖 = 3,6 ∗ 𝑄𝑖 𝑐(𝑡𝑛 − 𝑡𝑜б ) где: Qi-тепловая нагрузка на участке с- теплоемкость воды, с=4,12 (tn-tоб)-разность температур теплоносителя, (tn-tоб)=95о-70о=25о Определяем ориентировочные циркуляционном кольце: удельные потери 𝑅ср = давления на 𝑘 ∗ ∆𝑝𝑝 𝛴𝑙𝑖 k-коэффициент определяющий доля потерь давления на трение k=0,65 Σli-длина циркуляционного кольца Δpp-расчетное давление в главном циркуляционном кольце 6 трение в расчетном ∆𝑝𝑝 = ∆𝑝епр + ∆𝑝етр Δретр-естественное давление, возникающее в результате охлаждения воды в трубопроводах. Δрепр-давление создаваемое приборами. ∆репр = 9,8 ∗ 𝛽 ∗ ℎр ∗ (𝑡𝑛 − 𝑡об )=318,5 Σli=67,777 м Δрест=332,2 Δрр=318,5+332,2=650,7 Rср=6,24 Гидравлический расход представлен в таблице 2 Таблица 2 – Гидравлический расход Тепловая Расход нагрузка теплоносителя Участок на уч-ке на участке Gi, Длина Qi, Вт кг/ч участка li,мм 0-1 34089,03 1191,461 11,41 1-2 17803,93 622,2733 2,845 2-3 9209,579 321,8882 5,685 3-4 7341,481 256,5954 5,469 4-5 5487,456 187,2566 4,2 5-6 4665,155 163,054 6,74 6-7 3401,283 118,8798 3,2 7-8 2335,634 81,63381 3,2 8-9 1137,836 39,76903 0,329 9-10 2401,708 83,94319 0,329 10-11 3467,357 121,1892 3,2 11-12 3945,165 154,147 3,2 12-13 4665,155 163,054 6,011 13-14 5487,456 187,2566 3,7 14-15 7341,481 256,5955 5,475 15-16 9209,579 321,8882 4,166 16-17 17803,93 622,2733 2,3 67,441 d мм 50 40 32 25 25 20 20 20 20 15 20 20 20 25 25 32 50 7 V м/с 0,126 0,1 0,064 0,074 0,070 0,066 0,053 0,053 0,06 0,071 0,051 0,059 0,066 0,070 0,074 0,064 0,126