Отопление и Вентиляция

Содержание

 

1. Исходные данные……………………………………………………………………………………………….… 3

 

 

2. Отопление………………………………………………………………………………………………….…………. 3

2.1) Теплотехнический расчет наружных ограждений……………………………….……………. 3

2.2) Определение теплопотерь через ограждающие конструкции здания……………..5

2.3) Выбор и расчет отопительных приборов…………………………………………….…………….. 6

 

 

3) Вентиляция……………………………………………………………………………………..………………………. 8

3.1) Выбор системы вентиляции……………………………………………………………………….………. 8

3.2) Определение воздухообменов………………………………………………………………….……….. 8

3.3) Аэродинамический расчет каналов………………………………………………………….………… 9

 

 

4) Используемая литература………………………………………………………………………….………….. 11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходные данные

 

Место строительства: Краснодар (СВ)

 

Обеспеченность: 0,92

 

Температура наружного воздуха, температура наиболее холодной пятидневки: t_н = - 19

 

Продолжительность отопительного  периода: Z = 149 сут.

 

Температура внутреннего воздуха: t_в = 20 C°.

 

Средняя температура суток: t = 2,0 C°

 

Коэффициент  теплоотдачи стены: α_в = 8,7 Вт/(м² х С), α_н = 23 Вт/(м² х С)

 

Нормированный температурный перепад : Δt^н = 4,0 C°

 

Квартира № 6

 

 

 

2.  Отопление

 

2.1 Теплотехнический  расчет наружных ограждений

 

Расчет сопротивления теплопередаче, коэффициент теплопередаче, подбор материала           утеплителя, расчет толщины утеплителя и толщины стены:

 

 

 

Слой 1- внутренняя штукатурка,

 толщина слоя (0,01 м)

 

Слой 2 - кирпич силикатный,

 толщина слоя (0,12 м)

 

Слой 3 – утеплитель

 

Слой 4 - кирпич глиняный,

толщина слоя (0,25 м)

 

Слой 5 - наружная штукатурка,

толщина слоя (0,01м)

 

 

Определяем требуемое сопротивление  теплопередаче наружной стены, исходя из санитарно-гигиенических условий, по формуле:

 

 

 

Требуемое сопротивление теплопередаче, исходя из условий энергосбережения:

 

 

      (для стен)

     (для окон)

(плита перекрытия)

 

 

Общее сопротивление теплопередаче  ограждения:

 

 

= 0,636 + 

 

Термическое сопротивление утеплителя:

 

 

 

Утеплитель – маты «URSA»,   = 0.043

Необходимая толщина слоя утеплителя:

 

Фактически принимаем  8 см,                Толщина стены =  47 см

 

Фактическое термическое сопротивление  наружной стены:

 

 

 

 

Определяем коэффициент теплопередачи:

  (для стен)

  (для окон)

  (для плит перекрытий)

2.2 Определение теплопотерь через ограждающие конструкции

 

Потери  теплоты через наружные ограждения:  Q_огр = K × F( t_в- t_н) × n(1+Σβ),Вт

K - коэф. теплопередачи ограждающей конструкции, Вт/м²С

F - расчетная площадь ограждающей конструкции.

Σβ – сумма добавочных потерь теплоты.

101 Спальная угловая                                                                  102 Зал

1. Qогр = 0,4×20,1×42×1×1,2 = 405,22 Вт                   1. Qогр = 0,4×9,72×40×1×1,05=163,3 Вт                                                                                      

2. Qогр = 0,4×10,47×42×1×1,2 = 211,08 Вт                  2. Qогр = 2,85×2,48×40×1×1,05 = 296,86 Вт                                                                                    

3. Qогр = 2,85×2,48×42×1×1,15 = 341,38 Вт              3. Qогр = 0,32×17,5×15×0,4×1 = 36,4 Вт                                                                                                                   

5. Qогр = 0,9×11,02×5×0,9×1 = 50,6 Вт                         

6. Qогр = 0,32×17,1×15×0,5×1 = 33,4 Вт 104 Ванная/уборная

   1.Qогр = 0,9×5,76×7×1×1 = 36,3 Вт            

103 Кухня:                                                                              2.Qогр = 0,9×4,41×6×1×1 = 23,8 Вт    

1. Qогр  = 0,4×10,14×37×1×1,05 = 157,58 Вт              3.Qогр = 0,9×4,41×7×1×1 = 27,8 Вт

2. Qогр  = 2,85×2,06×37×1×1,05 = 228,09 Вт               4.Qогр = 0,9×5,76×9×1×1 = 46,7 Вт

3. Qогр = 0,32×8,45×10×0,5×1 = 13,52 Вт                     5.Qогр  = 0,32×3,25×20×0,4×1 = 7 Вт

 

 

Теплозатраты на нагревание инфильтрирующегося воздуха

 

определяют  по формуле:  Q_инф = 0,28 × L_инф × ρ × с( t_в- t_н), Вт

L_инф- расход воздуха, удаляемого естественной вытяжной вентиляцией, принимаемый     равным 3 м³/ч на 1 м²  площади жилых помещений и кухни;

ρ - плотность воздуха, кг/м³,    ρ =

с - теплоемкость воздуха, 1,005 кДж/(кг *С)

 

101. Q_инф= 0,28×3×17,1××1,005×42 = 842,6 Вт

102. Q_инф= 0,28×3×17,5× ×1,005×40= 821,3 Вт

103. Q_инф= 0,28×3×8,45× ×1,005×37 = 340 Вт

 

Бытовые тепловыделения:

 

 Q_быт = к × F_пл , Вт; принимаем к = 15

 

101) Q_быт =  15 × 17,1 = 256,5 Вт

102) Q_быт = 15 × 17,5 = 262,5 Вт

103) Q_быт = 15 × 8,45 = 126,8 Вт

104) Q_быт = 15 × 2 = 30 Вт

 

Тепловая мощность системы  отопления каждого помещения Q_полн, определяется по потерям теплоты через наружные ограждения, теплозатратам на нагревание инфильтрирующегося  воздуха, за вычетом бытовых тепловыделений и рассчитывается по формуле:

                                                                   Q_полн =  Q_пот + Q_инф - Q_быт, Вт

101) Q_полн = 1043,45 + 842,6 – 256,5 = 1629,4 Вт

102) Q_полн = 496,55 + 821,3 – 202,5 = 1115,4 Вт

103) Q_полн = 399,18 + 340 – 126,8 = 612,4 Вт

104) Q_полн = 133,1 – 30 = 103,1 Вт

Q_полн - определяет тепловую нагрузку  на отопительные приборы

 

2.3 Выбор и расчет отопительных приборов

 

В жилых зданиях  в качестве отопительных приборов рекомендуется применять  радиаторы и конвекторы, отопительные приборы рекомендуется устанавливать у наружных стен,                 преимущественно под окнами.

Применим биметаллические секционые радиаторы отопления  «Сантехпром БМ» РБС-500

Поверхность нагрева приборов  определим по формуле:

                                                                                                   F_пр = х β₁ х β₂

q_пр- расчетная плотность теплового потока, Вт/м² ;  β₁ - 1,01; β₂ - 1,02

q_пр = q_ном × ( ^х ()^m × С × b × p;

q_ном- номинальная плотность теплового потока,

q_ном = = 406,25 Вт/м²

n, m - эмпирические показатели,

n = 0,3    m = 0,07   с = 1

b, p – безразмерный поправочный коэффициент  b = 1,  p = 1

 

       = - t_в

101. Δt_ср = - 23 = 59,5                                                                                                                            

102. Δt_ср =  - 21 = 61,5

103. Δt_ср = - 18 = 64,5

Gпр- расход воды в приборе, кг/ч

G_пр = , c = 4.187 кДж/кг × , = 95 , = 70

101. G_пр = = 56,04 кг/ч                                                                                                  

102. G_пр =  = 38,36 кг/ч

103. G_пр =  = 21,06 кг/ч                                                                                                                       

Число выбранных секций:      N =

β₃-поправочный коэффициент, учитывающий число секций в радиаторе,   β₃  = 1,01

спальная:    q_пр = 406,25 × ( ^{× (})^0,07 × 1 × 1× 1 = 288,73 Вт/м²

                    F_пр = × 1,01 × 1,02 = 5,81 м²              N = = 13

 

        зал:   q_пр = 406,25 × ( ^{× (})^0,07 × 1 × 1 × 1 = 293,52 Вт/м²

                       F_пр = × 1,01 × 1,02 = 3,91 м²                N = = 9;

 

         кухня: q_пр = 406,25 × ( ^{× (})^0,07 × 1 × 1 × 1 = 281,45 Вт/м²

                       F_пр = × 1,01 × 1,02 = 2,24 м²                  N = = 5;

                                        

 Таблица для расчета отопительных приборов

 

№	Qпр, Вт	Gпр, кг/ч	tср, °С	qпр, Вт/м2	Fпр, м2	3	fc, м	N, шт	Приборы
101	1269,4	56,04	59,5	288,73	5,81	1,01	0,48	13	1
102	1115,4	38,36	61,5	293,52	3,91	1,01	0,48	9	1
103	612,4	21,06	64,5	281,45	2,24	1,01	0,48	5	1

 

      Подбор котла

Q_кв = 3100,3 Вт

Q_эт 4 Q_кв = 4 × 3100,3 = 12,4 кВт

    12,4 кВт ×1,15 14,3 кВт                       

Выбираем  котёл   Logano G 334 X (16 кВт)

                               

 

 

3. Вентиляция:

3.1 Выбор  системы вентиляции:

В жилых зданиях обычно устраивают естественную вытяжную вентиляцию по специально предусмотренным каналам. Вытяжная канальная вентиляция  состоит из вертикальных внутристенных каналов с отверстиями, закрытыми решётками, сборных горизонтальных воздуховодов, и вытяжной шахты. Вытяжные системы  устраивают в помещениях кухонь, санитарных узлов и ванных комнатах, которые должны быть рассчитаны на удаление воздуха и из жилых комнат.

3.2 Определение  воздухообменов

 

Необходимый  воздухообмен для  жилых зданий определяется по кратности  воздухообмена:

L = V × K_p, м³/ч

L - объём удаляемого воздуха, м³/ч;   K_р- кратность воздухообмена; V- объём помещения, м³

Объемы  удаляемого воздуха:

L = 50 м³/ч – канал 1                                                

L = 128,6 + 50 = 178,6 м³/ч – вытяжная шахта 2

L = 28,6 + 100 = 128,6 м³/ч – канал 3

Зная объём удаляемого воздуха L,  определим сечение каналов:     F = × ν, м²

ν -нормируемая скорость движения  воздуха в канале 0,5 - 1 м/с; 1 – 1.5 м/с в вытяжной шахте

F =   = 0,018 м² – канале 1

F =   = 0,04 м² – вытяжная шахта 2

F =   = 0,048 м² – канал 3   

Выберем размеры каналов из кирпича  по площади живого сечения из приложения:

Fф =  0,02 м² , a x b = 140 х 140 мм – канал 1

Fф =  0,038 м² , a x b = 140 х 270 мм – вытяжная шахта 2

Fф =  0,073 м² , a x b = 270 х 270 мм – канал 3         

 

Определим фактическую скорость потока:

v_ф = =  = 0.69 м/с – в канале 1

v_ф = =  = 1,3 м/с – в вытяжной шахте 2

v_ф = =  = 0.49 м/с – в канале 3              

                                         Таблица определения воздухообмена

№	Помещ.	Размеры, м	V,помещ. м3	Норм.возд, м3	Кратность	V удал. м3	Размер, мм	Число
101	Спальная	5,25*3,25*3,39	58		1	58
102	Зал	5,15*3,4*3,39	59,4		1	59,4
103	Кухня	3,25*2,6*3,39	28,6	100		128,6	270х270	1
104	Уборная	1,6*1,25*3,39	6,78	50		50	140х140	1

3.3 Аэродинамический расчет каналов

 

Цель расчета – определение  размеров вытяжного канала для удаления нормируемого объема воздуха при  расчетных условиях.

 

ΔР_е = h × (p_н - p_в) × g,