Реферат: Тепловой расчет системы водяного отопления

--PAGE_BREAK--1.3 Определение коэффициента теплопередачи покрытия
Таблица 1.3 – Теплофизические свойства материалов

Наименование

Толщина слоя, <img width=«15» height=«19» src=«ref-1_1747933827-89.coolpic» v:shapes="_x0000_i1057">, м

Плотность,<img width=«13» height=«17» src=«ref-1_1747933916-86.coolpic» v:shapes="_x0000_i1058">, кг/м3

Коэффициент теплопроводности, <img width=«15» height=«19» src=«ref-1_1747928176-90.coolpic» v:shapes="_x0000_i1059">, Вт/м 0С

1. Слой гравия на антисептированной битумной мастике

0,01

600

0,17

2. Четыре слоя рубероида на битумной мастике

0,01

600

0,17

3. Цементно-песчаная стяжка

0,025

1600

0,76

4. Керамзитовый гравий для создания уклона

0,04

600

0,17

5. Плиты URSA

0,2

45

0,041

6. Железобетонная плита

0,2

2500

1,92


<img width=«696» height=«1060» src=«ref-1_1747792445-5448.coolpic» v:shapes="_x0000_s1668 _x0000_s1669 _x0000_s1670 _x0000_s1671 _x0000_s1672 _x0000_s1673 _x0000_s1674 _x0000_s1675 _x0000_s1676 _x0000_s1677 _x0000_s1678 _x0000_s1679 _x0000_s1680 _x0000_s1681 _x0000_s1682 _x0000_s1683 _x0000_s1684 _x0000_s1685 _x0000_s1686 _x0000_s1687 _x0000_s1688 _x0000_s1689">Требуемое сопротивление теплопередачи Rreq, (м2 0С)/Вт определим по формуле:

Rreq= 0,0005 х 6537,3 + 2,2 = 5,47 (м2 0С)/Вт;

<img width=«696» height=«1060» src=«ref-1_1747792445-5448.coolpic» v:shapes="_x0000_s1690 _x0000_s1691 _x0000_s1692 _x0000_s1693 _x0000_s1694 _x0000_s1695 _x0000_s1696 _x0000_s1697 _x0000_s1698 _x0000_s1699 _x0000_s1700 _x0000_s1701 _x0000_s1702 _x0000_s1703 _x0000_s1704 _x0000_s1705 _x0000_s1706 _x0000_s1707 _x0000_s1708 _x0000_s1709 _x0000_s1710 _x0000_s1711">Сопротивление теплопередачи покрытия определяется по формуле:

Rпок = 1/8,7 + 0,01/0,17 + 0,01/0,17 + 0,025/0,76 + 0,04/0,17 + 0,21/0,041 + 0,2/1,92 + 1/23 = 5,53 (м2 0С)/Вт;

R0 <img width=«13» height=«16» src=«ref-1_1747967204-87.coolpic» v:shapes="_x0000_i1060"> Rreq— требование СНиП выполняется.

Определим коэффициент теплопередачи покрытия по формуле:

Кпок = 1/5,53 = 0,18 Вт/(м2 0С);
1.4 Определение коэффициента теплопередачи для окон
Приведенное сопротивление теплопередаче Rreqзаполнений проемов (окон, балконных дверей и фонарей) принимается по <img width=«20» height=«23» src=«ref-1_1747888457-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1061">, таблица 4, для значения Dd= 6537,3 0С сут, определенного ранее.

Rreq= 0,00005 х 6537,3 + 0,3 = 0,63 (м2 0С)/Вт.

Принимаем окна – двухкамерный стеклопакет в раздельных деревянных переплетах из стекла обычного с R0 = 0,65 (м2 0С)/Вт.

Определим коэффициент теплопередачи через заполнение световых проемов

Кок = 1/0,65 = 1,54 Вт/(м2 0С).

<img width=«696» height=«1060» src=«ref-1_1747792445-5448.coolpic» v:shapes="_x0000_s1712 _x0000_s1713 _x0000_s1714 _x0000_s1715 _x0000_s1716 _x0000_s1717 _x0000_s1718 _x0000_s1719 _x0000_s1720 _x0000_s1721 _x0000_s1722 _x0000_s1723 _x0000_s1724 _x0000_s1725 _x0000_s1726 _x0000_s1727 _x0000_s1728 _x0000_s1729 _x0000_s1730 _x0000_s1731 _x0000_s1732 _x0000_s1733"><img width=«696» height=«1060» src=«ref-1_1747972852-5448.coolpic» v:shapes="_x0000_s1734 _x0000_s1735 _x0000_s1736 _x0000_s1737 _x0000_s1738 _x0000_s1739 _x0000_s1740 _x0000_s1741 _x0000_s1742 _x0000_s1743 _x0000_s1744 _x0000_s1745 _x0000_s1746 _x0000_s1747 _x0000_s1748 _x0000_s1749 _x0000_s1750 _x0000_s1751 _x0000_s1752 _x0000_s1753 _x0000_s1754 _x0000_s1755">

<img width=«696» height=«1060» src=«ref-1_1747792445-5448.coolpic» v:shapes="_x0000_s1756 _x0000_s1757 _x0000_s1758 _x0000_s1759 _x0000_s1760 _x0000_s1761 _x0000_s1762 _x0000_s1763 _x0000_s1764 _x0000_s1765 _x0000_s1766 _x0000_s1767 _x0000_s1768 _x0000_s1769 _x0000_s1770 _x0000_s1771 _x0000_s1772 _x0000_s1773 _x0000_s1774 _x0000_s1775 _x0000_s1776 _x0000_s1777">1.5 Определение коэффициента теплопередачи наружных дверей
Расчетный коэффициент теплопередачи через наружные двери определяется как разность между действительным коэффициентом и коэффициентом теплопередачи стены.

Требуемое сопротивление теплопередачи через наружные двери определяется по формуле:


<img width=«107» height=«27» src=«ref-1_1747983748-279.coolpic» v:shapes="_x0000_i1062"> <img width=«33» height=«27» src=«ref-1_1747984027-150.coolpic» v:shapes="_x0000_i1063"> = 0,6 х 1,7 = 1,02; (1.7)
Материал дверного полотна – плита древесноволокнистая (плотность <img width=«13» height=«17» src=«ref-1_1747933916-86.coolpic» v:shapes="_x0000_i1064">=200 кг/м3; коэффициент теплопроводности <img width=«15» height=«19» src=«ref-1_1747928176-90.coolpic» v:shapes="_x0000_i1065">= 0,07 Вт/м3 0С; толщина двери <img width=«15» height=«19» src=«ref-1_1747933827-89.coolpic» v:shapes="_x0000_i1066">= <metricconverter productid=«0,06 м» w:st=«on»>0,06 м). Фактическое сопротивление теплопередачи R0, Вт/(м2 0С) определяем по формуле 1.4:

R0ДВ = 1/8,7 + 0,06/0,07 + 1/23 = 1,02 Вт/(м2 0С).

Определяем расчетный коэффициент теплопередачи для наружных дверей:

КДВ = 1/ R0ДВ – КСТ = 1/1,02 – 0,26 = 0,72 Вт/(м2 0С).<img width=«9» height=«25» src=«ref-1_1747984442-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1067">
<img width=«696» height=«1060» src=«ref-1_1747824750-5444.coolpic» v:shapes="_x0000_s1778 _x0000_s1779 _x0000_s1780 _x0000_s1781 _x0000_s1782 _x0000_s1783 _x0000_s1784 _x0000_s1785 _x0000_s1786 _x0000_s1787 _x0000_s1788 _x0000_s1789 _x0000_s1790 _x0000_s1791 _x0000_s1792 _x0000_s1793 _x0000_s1794 _x0000_s1795 _x0000_s1796 _x0000_s1797 _x0000_s1798 _x0000_s1799">1.6 Определение коэффициента теплопередачи полов
Таблица 1.4 – Теплофизические свойства материалов

Наименование

Толщина слоя, <img width=«15» height=«19» src=«ref-1_1747933827-89.coolpic» v:shapes="_x0000_i1068">, м

Плотность, <img width=«13» height=«17» src=«ref-1_1747933916-86.coolpic» v:shapes="_x0000_i1069">, кг/м3

Коэффициент теплопроводности, <img width=«15» height=«19» src=«ref-1_1747928176-90.coolpic» v:shapes="_x0000_i1070">, Вт/м 0С

1. Линолеум утепленный

0,07

1600

0,29

2. Стяжка цементно-песчаная

0,02

1800

0,76

3. Плита URSA

0,18

200

0,041

4. Железобетонная плита

0,2

2500

1,92
    продолжение
--PAGE_BREAK--


<img width=«696» height=«1060» src=«ref-1_1747792445-5448.coolpic» v:shapes="_x0000_s1800 _x0000_s1801 _x0000_s1802 _x0000_s1803 _x0000_s1804 _x0000_s1805 _x0000_s1806 _x0000_s1807 _x0000_s1808 _x0000_s1809 _x0000_s1810 _x0000_s1811 _x0000_s1812 _x0000_s1813 _x0000_s1814 _x0000_s1815 _x0000_s1816 _x0000_s1817 _x0000_s1818 _x0000_s1819 _x0000_s1820 _x0000_s1821">Требуемое сопротивление теплопередаче Rreq, (м2 0С)/Вт определяется по формуле:

Rreq= 0,00045 х 6537,3 + 1,9 = 4,84 (м2 0С)/Вт;

Фактическое сопротивление теплопередачи пола первого этажа определяется по формуле:
<img width=«27» height=«25» src=«ref-1_1747995672-122.coolpic» v:shapes="_x0000_i1071"> = 1/8,7 + 0,07/0,29 + 0,02/0,76 + 0,18/0,041 + 0,2/1,92 + 1/23 =

=4,92 (м2 0С)/Вт;


<img width=«61» height=«25» src=«ref-1_1747995794-178.coolpic» v:shapes="_x0000_i1072">  — требование СНиП выполняется.

Коэффициент теплопередачи пола первого этажа определяется по формуле:

КПЛ = 1/ 4,92 = 0,2 Вт/(м2 0С).<img width=«9» height=«25» src=«ref-1_1747984442-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1073">

<img width=«696» height=«1060» src=«ref-1_1747824750-5444.coolpic» v:shapes="_x0000_s1822 _x0000_s1823 _x0000_s1824 _x0000_s1825 _x0000_s1826 _x0000_s1827 _x0000_s1828 _x0000_s1829 _x0000_s1830 _x0000_s1831 _x0000_s1832 _x0000_s1833 _x0000_s1834 _x0000_s1835 _x0000_s1836 _x0000_s1837 _x0000_s1838 _x0000_s1839 _x0000_s1840 _x0000_s1841 _x0000_s1842 _x0000_s1843">

1.7 Расчет тепловой мощности системы отопления
1.7.1 Уравнение теплового баланса

Для компенсации теплопотерь через наружные ограждения устраивают системы отопления.

Расчетные теплопотери помещений административного здания <img width=«31» height=«27» src=«ref-1_1747911264-187.coolpic» v:shapes="_x0000_i1074">Q0 вычисляют по уравнению теплового баланса:
<img width=«31» height=«27» src=«ref-1_1747911264-187.coolpic» v:shapes="_x0000_i1075">Q0 = QОГР + <img width=«31» height=«27» src=«ref-1_1747911264-187.coolpic» v:shapes="_x0000_i1076">QД (1.8)
Где QОГР – основные потери теплоты через ограждающие конструкции здания, Вт;

<img width=«31» height=«27» src=«ref-1_1747911264-187.coolpic» v:shapes="_x0000_i1077">QД – суммарные добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции здания, Вт.
<img width=«696» height=«1060» src=«ref-1_1747792445-5448.coolpic» v:shapes="_x0000_s1844 _x0000_s1845 _x0000_s1846 _x0000_s1847 _x0000_s1848 _x0000_s1849 _x0000_s1850 _x0000_s1851 _x0000_s1852 _x0000_s1853 _x0000_s1854 _x0000_s1855 _x0000_s1856 _x0000_s1857 _x0000_s1858 _x0000_s1859 _x0000_s1860 _x0000_s1861 _x0000_s1862 _x0000_s1863 _x0000_s1864 _x0000_s1865">1.7.2 Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции здания

Основные потери теплоты Q0, Вт, через рассматриваемые ограждающие конструкции зависят от разности температуры наружного и внутреннего воздуха и рассчитываются с точностью до 10 Вт по формуле:
Q0 = А х К х ( tв – tн) х n;(1.9)
отопление теплопередача здание


Где: n– коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху по <img width=«20» height=«23» src=«ref-1_1747888457-113.coolpic» v:shapes="_x0000_i1078">;

tв – расчетная температура воздуха помещения, 0С;

tн – расчетная зимняя температура наружного воздуха, 0С, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92, принимаемая по <img width=«17» height=«23» src=«ref-1_1748007798-106.coolpic» v:shapes="_x0000_i1079">;

К – коэффициент теплопередачи наружного ограждения, Вт/(м2 0С);

А – расчетная поверхность ограждающей конструкции, м2;

При проведении расчетов пользуются следующими условными обозначениями ограждающих конструкций: НС- наружная стена; ОК – окно; Пт – потолок; Пл – пол; НД – наружная дверь.

Для помещений цокольного и первого этажей теплопотери определяются через наружные стены, остекления, полы.

Для помещений верхних этажей – через наружную стену, остекление, потолок.

Теплопотери для лестничной клетки определяются для всех этажей сразу, через все ограждающие конструкции, как для одного помещения.
1.7.3 Дополнительные потери теплоты через ограждающие конструкции

Дополнительные теплопотери, Вт, определяемые ориентацией ограждений

<img width=«696» height=«1060» src=«ref-1_1747792445-5448.coolpic» v:shapes="_x0000_s1866 _x0000_s1867 _x0000_s1868 _x0000_s1869 _x0000_s1870 _x0000_s1871 _x0000_s1872 _x0000_s1873 _x0000_s1874 _x0000_s1875 _x0000_s1876 _x0000_s1877 _x0000_s1878 _x0000_s1879 _x0000_s1880 _x0000_s1881 _x0000_s1882 _x0000_s1883 _x0000_s1884 _x0000_s1885 _x0000_s1886 _x0000_s1887">по сторонам света (в долях от основных теплопотерь), рассчитываются по по формуле:
QД.ОР = Qог х <img width=«16» height=«21» src=«ref-1_1748013352-96.coolpic» v:shapes="_x0000_i1080">ор (1.10)
Где <img width=«16» height=«21» src=«ref-1_1748013352-96.coolpic» v:shapes="_x0000_i1081">ор – коэффициент добавки на ориентацию.

Величина <img width=«16» height=«21» src=«ref-1_1748013352-96.coolpic» v:shapes="_x0000_i1082">ор принимает следующие значения:<img width=«696» height=«1060» src=«ref-1_1747824750-5444.coolpic» v:shapes="_x0000_s1888 _x0000_s1889 _x0000_s1890 _x0000_s1891 _x0000_s1892 _x0000_s1893 _x0000_s1894 _x0000_s1895 _x0000_s1896 _x0000_s1897 _x0000_s1898 _x0000_s1899 _x0000_s1900 _x0000_s1901 _x0000_s1902 _x0000_s1903 _x0000_s1904 _x0000_s1905 _x0000_s1906 _x0000_s1907 _x0000_s1908 _x0000_s1909">

— 0,1 – для ограждений, ориентированных на север, северо-запад, северо-восток и восток;

— 0,05 – для ограждений, ориентированных на юго-восток и запад;

-0 – для ограждений, ориентированных на юг и юго-запад.

Дополнительные потери теплоты, Вт, на нагревание холодного воздуха, поступающего при кратковременном открывании наружных входов, не оборудованных воздушно-тепловыми завесами, принимаются в зависимости от типа входных дверей и высоты здания Н:

— для двойных дверей с тамбурами между ними:
QД.НД = QОГР.НД х (0,27 х Н); (1.11 )
— для двойных дверей без тамбура:
QД.НД = QОГР.НД х (0,34 х Н); (1.12 )
— для одинарных дверей:
QД.НД = QОГР.НД х (0,22 х Н); (1.13 )
Где QОГР.НД – основные теплопотери через наружные двери в помещении лестничной клетки, Вт.

Результаты расчетов сводятся в таблицу 1.5


--PAGE_BREAK--



--PAGE_BREAK--2) Главное циркуляционное кольцо разбиваем на расчетные участки, обозначаемые порядковым номером (по ходу движения теплоносителя, начиная от узла ввода); указывается расход теплоносителя на участке теплопровода Gуч, кг/ч, длина участка lуч, м, диаметр труб d, мм.

3) Определяем расход теплоносителя на участке теплопровода, кг/ч, по формуле:
Gуч = 3,6 х Qуч х <img width=«19» height=«23» src=«ref-1_1748072624-102.coolpic» v:shapes="_x0000_i1182"> х <img width=«20» height=«23» src=«ref-1_1748073117-103.coolpic» v:shapes="_x0000_i1183"> / (tr– t0) х c, (1.20)

<img width=«696» height=«1060» src=«ref-1_1747824750-5444.coolpic» v:shapes="_x0000_s2174 _x0000_s2175 _x0000_s2176 _x0000_s2177 _x0000_s2178 _x0000_s2179 _x0000_s2180 _x0000_s2181 _x0000_s2182 _x0000_s2183 _x0000_s2184 _x0000_s2185 _x0000_s2186 _x0000_s2187 _x0000_s2188 _x0000_s2189 _x0000_s2190 _x0000_s2191 _x0000_s2192 _x0000_s2193 _x0000_s2194 _x0000_s2195">

где <img width=«19» height=«23» src=«ref-1_1748072624-102.coolpic» v:shapes="_x0000_i1184"> и <img width=«20» height=«23» src=«ref-1_1748073117-103.coolpic» v:shapes="_x0000_i1185">  — поправочные коэффициенты, учитывающие дополнительную теплоотдачу в помещение, принимаемые по <img width=«128» height=«23» src=«ref-1_1748072828-289.coolpic» v:shapes="_x0000_i1186">;

Qуч – тепловая нагрузка участка, Вт;

с – удельная массовая теплоемкость воды, равная 4,2 кДж/(кг 0С);

trи t0 – соответственно температура воды в подающей и обратной магистрали.

4) По расходу теплоносителя на участке теплопровода, Gуч, диаметру этого участка dопределяем потери давления на трение Rтрения, Па/м, и скорость теплоносителя v, м/с, которая должна соответствовать допустимой величине.

5) Потери давления на преодоление трения, Па, на участке теплопровода длиной lуч определяется по формуле:
Rтрения = Rх lуч, (1.21)
6) После определения потерь давления на участках выбираем коэффициенты местных сопротивлений <img width=«33» height=«27» src=«ref-1_1748113612-213.coolpic» v:shapes="_x0000_i1187"> на этих участках по <img width=«20» height=«20» src=«ref-1_1748113825-108.coolpic» v:shapes="_x0000_i1188">. Местное сопротивление на границе двух участков относим к участку с меньшим расходом теплоносителя.

7) По известным скоростям движения теплоносителя vи значениям <img width=«33» height=«27» src=«ref-1_1748113612-213.coolpic» v:shapes="_x0000_i1189"> для каждого участка по <img width=«20» height=«20» src=«ref-1_1748113825-108.coolpic» v:shapes="_x0000_i1190"> находится величина потерь давления на местные сопротивления Z, Па.

<img width=«696» height=«1060» src=«ref-1_1747792445-5448.coolpic» v:shapes="_x0000_s2196 _x0000_s2197 _x0000_s2198 _x0000_s2199 _x0000_s2200 _x0000_s2201 _x0000_s2202 _x0000_s2203 _x0000_s2204 _x0000_s2205 _x0000_s2206 _x0000_s2207 _x0000_s2208 _x0000_s2209 _x0000_s2210 _x0000_s2211 _x0000_s2212 _x0000_s2213 _x0000_s2214 _x0000_s2215 _x0000_s2216 _x0000_s2217">8) Общие потери давления на каком-либо участке теплопровода, Па, определяются по формуле:
<img width=«15» height=«17» src=«ref-1_1747888278-91.coolpic» v:shapes="_x0000_i1191">Р = Rтрения х lуч х Z, (1.22)

<img width=«696» height=«1060» src=«ref-1_1747824750-5444.coolpic» v:shapes="_x0000_s2218 _x0000_s2219 _x0000_s2220 _x0000_s2221 _x0000_s2222 _x0000_s2223 _x0000_s2224 _x0000_s2225 _x0000_s2226 _x0000_s2227 _x0000_s2228 _x0000_s2229 _x0000_s2230 _x0000_s2231 _x0000_s2232 _x0000_s2233 _x0000_s2234 _x0000_s2235 _x0000_s2236 _x0000_s2237 _x0000_s2238 _x0000_s2239">

9) После расчета главного циркуляционного кольца аналогичным методом (пункты с 1 по 8) рассчитывается второстепенное циркуляционное кольцо.

Результаты расчета второстепенного циркуляционного кольца сводим в таблицу гидравлического расчета главного циркуляционного кольца.

10) После выполняем гидравлическую увязку общих потерь давления главного циркуляционного кольца с общими потерями давления малого циркуляционного кольца, %, по формуле:
А = <img width=«351» height=«27» src=«ref-1_1748125237-955.coolpic» v:shapes="_x0000_i1192">%, (1.23)
Невязка потерь давления в циркуляционных кольцах не должна превышать 15 процентов при тупиковой схеме движения теплоносителя. Если невязка меньше 15 процентов, то на участке с наименьшим значением Rдиаметр увеличивают, а если больше 15 процентов, то на участке с наибольшим значением Rдиаметр уменьшают. Регулировку и увязку стояков осуществляем при помощи балансировочных клапанов, установленных на обратном трубопроводе каждого горизонтального кольца.

Результаты гидравлического расчета сведены в таблицу 1.8.1


--PAGE_BREAK--


--PAGE_BREAK--