Реферат: Отопление и вентиляция гражданского здания

--PAGE_BREAK--2 РАСЧЕТ ТЕПЛОПОТЕРЬ ОТАПЛИВАЕМЫХ ПОМЕЩЕНИЙ


Потери тепла помещениями через ограждающие конструкции, учитываемые при проектировании систем отопления, разделяются на основные, условно называемые нормальными, и добавочные, которыми учитывается ряд факторов, влияющих на величину теплопотерь.

Основные теплопотери помещений Q, Вт, слагаются из потерь тепла через отдельные ограждающие конструкции, определяемые по формуле:


Q
= F
∙
k
∙(
tB— tH
)∙
n,
где F—  площадь ограждающей конструкции, через которую происходит потеря  тепла, м2

k— коэффициент теплопередачи данной ограждающей  конструкции, Вт/(м2·К);

t
в— расчетная температура внутреннего воздуха, °С;

t
н-расчетная температура наружного воздуха, °С;

n—  поправочный коэффициент к расчетной разности температур (t
в— t
н).

Теплообмен через ограждения между смежными отапливаемыми помещениями при расчете теплопотерь учитывается, если разность температур воздуха, этих помещений более 3° С. При меньшей разности температур теплообмен незначителен и не учитывается. Расчет теплопотерь сведем в таблицу.



--PAGE_BREAK--


Таблица 2 Позонный расчет пола

Зоны

F, м2

R, Вт/(м2∙єС)


tв,єС


tн, єС


n

Qпл, Вт

Зона 1

34

2,1

18

-34

1

841,9

Зона 2

5,72

4,3

18

-34

1

69,17



Итог: Qпл = 849,1 + 69,17 = 911,1 Вт





--PAGE_BREAK--4 РАСЧЕТ ТРУБОПРОВОДОВ ДВУХТРУБНОЙ СИСТЕМЫ ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ


Как известно из гидравлики при движении реальной жидкости по трубам всегда имеют место потери давления на преодоление сопротивления двух видов – трения и местных сопротивлений. К местным сопротивлениям относятся тройники крестовины, отводы, вентили, краны нагревательных приборов, котлы, теплообменники и т. д…

Потери давления R
т, Па, на преодоление трения на участке трубопровода с

постоянным расходом движущейся среды (воды, пара) и неизменным диаметром определяют по формуле:



<img border=«0» width=«65» height=«23» src=«ref-1_1522348309-156.coolpic» v:shapes="_x0000_i1081">,
где  R –  удельная потеря давления;

l– длина участка трубопровода.

Потерю давления на преодоление местных сопротивлений, Па, оп­ределяют по формуле:
<img border=«0» width=«116» height=«45» src=«ref-1_1522348465-383.coolpic» v:shapes="_x0000_i1082">
где <img border=«0» width=«33» height=«27» src=«ref-1_1522348848-213.coolpic» v:shapes="_x0000_i1083"> –  сумма коэффициентов местных сопротивлений в данном участке трубопро­вода, величина безразмерная;

<img border=«0» width=«45» height=«45» src=«ref-1_1522349061-174.coolpic» v:shapes="_x0000_i1084"> – динамическое давление воды в данном участке трубопровода, Па.

Общее сопротивление, возникающее при движении воды в трубопроводе циркуляционного кольца, включая отопительный прибор, котел и арматуру, может быть представлено как сумма потерь давления на трение Σ
R·
lи сумма потерь в местных сопротивлениях ΣΖ уравнением:



<img border=«0» width=«120» height=«27» src=«ref-1_1522349235-411.coolpic» v:shapes="_x0000_i1085">,
где Ρр – располагаемое давление.

Расчёт сети начинают с главного циркуляционного кольца, для которого R
ср
имеет наименьшую величину.

Кроме величины Rср, для подбора диаметра трубопроводов по таблице или номограмме необходимо знать количество воды G, кг/ч, протекающей по каждому расчетному участку циркуляционного кольца.

Величина G определяется по формуле:



<img border=«0» width=«153» height=«51» src=«ref-1_1522349646-655.coolpic» v:shapes="_x0000_i1086">, кг/ч
где Q – тепловая нагрузка расчетного участка по теплоотдаче приборов, Вт;

tг-tо – перепад температур воды в системе, оС;

с – теплоемкость воды, кДж/(кг·К);

3,6 – коэффициент перевода единиц Вт в кДж/ч.

Ориентируясь на полученное значение Rср, и определив количество воды

G, кг/ч, можно с помощью номограммы или расчетной таблицы подобрать оптимальные диаметры труб расчетного кольца. Все данные, получаемые при расчете трубопровода, заносят в таблицу.

При расчете отдельных участков трубопровода необходимо иметь в виду следующее: местное сопротивление тройников и крестовин относят лишь к расчетным участкам с наименьшим расходом воды; местные сопротивления нагревательных приборов, котлов и бойлеров учитывают поровну в каждом примыкающем к ним трубопроводе.

Если по произведенному расчету с учетом запаса до 10% расходуемое давление в системе будет больше или меньше располагаемого давления, то на отдельных участках кольца следует изменить диаметры труб.

Невязка в расходуемом давлении между отдельными циркуляцион­ными кольцами допускается в однотрубных системах и двухтрубных си­стемах с попутным движением воды до 15%, а в двухтрубных с тупиковой разводкой – до 25%.

Расчет трубопроводов двухтрубной системы водяного отопления с искусственной циркуляцией воды отличается от расчета трубопроводов такой же системы, но с естественной циркуляцией воды определением располагаемого давления. В системе с искусственной циркуляцией оно складывается из давления, возникающего в результате охлаждения воды в приборах и трубопроводах, и давления, которое создается насосом.

Располагаемое давление в этом случае определяется по выражению



<img border=«0» width=«156» height=«26» src=«ref-1_1522350301-296.coolpic» v:shapes="_x0000_i1087">,
где Δ
Рпр– естественное давление, возникающее при охлаждении воды в приборах. Па,

ΔРтр–естественное давление, возникающее в результате охлаждения воды в трубо­проводах, Па;

Рнас– давление, создаваемое насосом, Па.

Аксонометрическая схема системы отопления представлена на рисунке 4.

Гидравлический расчёт системы отопления сводим в таблицу 3.




<img border=«0» width=«560» height=«307» src=«ref-1_1522350597-23955.coolpic» alt=«D:\Documents and Settings\SheV\Рабочий стол\Фрагмент2.jpg» v:shapes=«Рисунок_x0020_338»>

Рисунок 4 Аксонометрическая схема системы отопления




--PAGE_BREAK--



5 РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ
В канальных системах естественной вытяжной вентиляции воздух пе­ремещается в каналах и воздуховодах под действием естественного дав­ления, возникающего вследствие разности давлений холодного наруж­ного и теплого внутреннего воздуха.

Естественное давление Δре Па, определяют по формуле:
<img border=«0» width=«144» height=«25» src=«ref-1_1522375628-389.coolpic» v:shapes="_x0000_i1090">,                                                                          (5.1)
где hi– высота воздушного столба, принимаемая от центра вытяжного отверстия до устья вытяжной шахты, м;

ρ
н, ρ
в– плотность соответственно наружного и внутреннего воздуха, кг/м3.

Аэродинамический расчет воздуховодов (каналов) выполняют по таблице или номограммам, составленным для стальных воздуховодов круглого сечения при ρ
в= 1,205 кг/м3, t
в= 20 °С. В них взаимосвязаны величины L, R, w, hwи d.

Чтобы воспользоваться таблицей или номограммой для расчета воздуховода прямоугольного сечения, необходимо предварительно определить соответствующую величину равновеликого (эквивалентно­го), диаметра, т.е. такого диаметра круглого воздуховода,  при котором для той же скорости движения воздуха, как и  в прямоугольном воздуховоде, удельные потери давления на трение были бы равны. Диаметр определяется по; формуле:
<img border=«0» width=«84» height=«45» src=«ref-1_1522376017-366.coolpic» v:shapes="_x0000_i1091">,                                                                            (5.2)
где a, b– размеры сторон прямоугольного воздуховода, м.

Аксонометрическая схема вентиляции представлена на рисунке 6.
<img border=«0» width=«252» height=«272» src=«ref-1_1522376383-12720.coolpic» alt=«D:\Documents and Settings\SheV\Рабочий стол\ЭСОЖ\Фрагмент3.jpg» v:shapes=«Рисунок_x0020_197»>

Рисунок 6 Аксонометрическая схема системы вентиляции
Таблица 5 Расчёт местных сопротивлений



Из таблицы VII.7 [5] определяем, что часовой объём вентилируемого воздуха, м3/ч.

Это значение принимаем в качестве расчётного.

Вытяжная решётка будет находиться на высоте 2,2 м над уровнем пола.

Для определения площади сечения канала на данном участке задаёмся скоростью движения воздуха по таблице 4.1 [6], м/с.

Площадь поперечного сечения канала, м2, определяется по формуле:
<img border=«0» width=«96» height=«47» src=«ref-1_1522389103-267.coolpic» v:shapes="_x0000_i1093">,                                                                                        (5.3)
Принимаем размеры поперечного сечения прямоугольного канала, м.

Уточним скорость движения воздуха на участке:
<img border=«0» width=«79» height=«45» src=«ref-1_1522389370-237.coolpic» v:shapes="_x0000_i1094">,                                                                                            (5.4)
Эквивалентный диаметр участка:
<img border=«0» width=«73» height=«40» src=«ref-1_1522389607-229.coolpic» v:shapes="_x0000_i1095">,                                                                                             (5.5)
где а, b – размеры поперечного сечения прямоугольного канала, мм.

По номограмме, приложение 1 [6] определяем удельную потерю давления на трение, Па/м.

Потери давления на трение на участке с учётом шероховатости:

 

<img border=«0» width=«79» height=«26» src=«ref-1_1522389836-202.coolpic» v:shapes="_x0000_i1096">,                                                                                            (5.6)
где <img border=«0» width=«22» height=«25» src=«ref-1_1522390038-108.coolpic» v:shapes="_x0000_i1097"> — коэффициент шероховатости материала канала, для шлакобетонных плит <img border=«0» width=«67» height=«25» src=«ref-1_1522390146-173.coolpic» v:shapes="_x0000_i1098"> таблица III.5 [5];

Определим сумму коэффициентов местных сопротивлений на участке по таблице 6.

Из приложения 1 [6] по скорости воздуха определяем динамическое давление, Па.

Потери давления на местные сопротивления участка:
<img border=«0» width=«93» height=«27» src=«ref-1_1522390319-292.coolpic» v:shapes="_x0000_i1099">,                                                                                         (5.7)
Общие потери давления на участке, Па:



<img border=«0» width=«51» height=«26» src=«ref-1_1522390611-148.coolpic» v:shapes="_x0000_i1100">.                                                                                        (5.8)
Результаты расчёта системы вентиляции представлены в таблице 6.

Располагаемое давление, Па, в естественной вытяжной системе вентиляции определяется по формуле:
<img border=«0» width=«132» height=«26» src=«ref-1_1522390759-402.coolpic» v:shapes="_x0000_i1101">,                                                                                 (5.9)
где h– расстояние по вертикали от оси вытяжной решетки до устья вытяжной шахты, м,

Для второго этажа h
= 1,6 м;

Для первого этажа h
= 4,3 м;

<img border=«0» width=«25» height=«26» src=«ref-1_1522391161-168.coolpic» v:shapes="_x0000_i1102"> – плотность наружного воздуха, кг/м3, при температуре 5 °С,  <img border=«0» width=«69» height=«26» src=«ref-1_1522391329-232.coolpic» v:shapes="_x0000_i1103">;

<img border=«0» width=«20» height=«25» src=«ref-1_1522391561-99.coolpic» v:shapes="_x0000_i1104">– плотность внутреннего воздуха, кг/м3, при <img border=«0» width=«47» height=«25» src=«ref-1_1522391660-139.coolpic» v:shapes="_x0000_i1105">°С, <img border=«0» width=«64» height=«25» src=«ref-1_1522391799-163.coolpic» v:shapes="_x0000_i1106">;
<img border=«0» width=«268» height=«26» src=«ref-1_1522391962-623.coolpic» v:shapes="_x0000_i1107">Па.

<img border=«0» width=«267» height=«26» src=«ref-1_1522392585-614.coolpic» v:shapes="_x0000_i1108">Па.
Сравним полученные потери на участке 1,2,3,4 с располагаемым давлением: 1,026 Па = 2,7 Па, следовательно, условие естественной вентиляции PРАСП.≥Rl+Z= ΔP выполняется.

На участке 5,6,7,4:  0,969 Па < 1,37 Па;

На участке 8,7,4:  0,978 Па < 2,7 Па;

На участке 9,3,4:  0,921 Па < 1,37 Па;

Все условия выполняются.




--PAGE_BREAK--