Определение характеристик наружных ограждающих конструкций
Определение характеристик наружных ограждающих конструкций
1. Район строительства – г. Алма-Ата.
2. Барометрическое давление Рбар=930 гПа.
3. Температура наружного воздуха tн= -25оС.
4. Количество градусо-суток отопительного периода (ГСОП):
| ГСОП=(tв-tот.п)∙zот.п, оС·сут | (1.1) |
tв=20 0С – расчетная температура внутреннего воздуха для объекта строительства или реконструкции;
zот.п =166 суток– продолжительность периода со среднесуточной температурой воздуха ≤ 8оС (продолжительность отопительного периода), принимается по табл.1 [1];
tот.п =-2,1 0С- средняя температура отопительного периода для региона строительства в период со средней температурой в сутки ≤ 8оС , табл.1[1];
средняя температура наружного воздуха в период со средней температурой в сутки ≤ 8оС , табл.1 [1].
ГСОП=(20+2,1)∙166=3369 оС∙сут.
5. Зона строительства определяется в зависимости от ГСОП по [2] – I зона строительства.
6. Из [2] в зависимости от исходных данных, зоны строительства и принятых самостоятельно материалов ограждения, принимается термическое сопротивление ограждающих конструкций.
Таблица 1.1 – Характеристики ограждающих конструкций
| № п/п | Наименование ограждающих конструкций, материал | Rн, м2∙оС/Вт | 1/ Rн, Вт/(м2∙оС) | d, мм |
| Наружная стена, мелкие блоки | 2,8 | 0,36 | ||
| Чердачное покрытие | 3,3 | 0,30 | ||
| Перекрытие над подвалом (не отапливаемый, без световых проемов) | 2,5 | 0,4 | ||
| Окна и балконные двери | 0,5 | - | ||
| Наружные двери | 0,44 | 2,27 | - |
1/ Rн (окон и б.дв.)= 1/ Rн (окон и б.дв.) - 1/ Rн (наружн.стены)= 1/0,5 - 1/ 2,8=2-0,36=1,64 Вт/(м2∙оС)
7. Повторяемость в % и скорость ветра по направлению (м/с), приложение 4 [1] за январь.
Таблица 1.2 – Повторяемость и скорость ветра по направлениям.
| С | СВ | В | ЮВ | Ю | ЮЗ | З | СЗ | |
 |  |  |  |  |  |  |  |  |
Гидравлический расчет системы отопления
Целью гидравлического расчета является подбор диаметров трубопроводов таким образом, чтобы в зависимости от располагаемого давления добиться намеченного распределения потоков теплоносителя.
Гидравлический расчет главного циркуляционного кольца
Расчет ведется для самого нагруженного и самого удаленного от узла управления стояка и наиболее низко расположенной поквартирной ветви.
Расчет ветви первого этажа
Расчет ведется в табличной форме.
| № участка | Q, Вт | G, кг/ч | l, м | d, мм | V, м/с | R, Па/м | Rl, Па |  | z, Па | Rl+z, Па |
1. Номер расчетного участка.
2. Q - тепловая нагрузка участка, Вт.
3. G - расход теплоносителя на участке:
 | (4.1) |
Т1, Т2 – параметры теплоносителя в системе отопления, 0С, 95/70 0С.
4. l - длина трубопроводов на участке, м.
В зависимости от средних удельных потерь (Rср=150 Па/м) и расхода G на соответствующем участке по табл. II.1 прил. II [5] определяются действительные значения R, d и V.
5. d - диаметр участка трубопровода, мм.
6. V - скорость движения теплоносителя на участке, м/с.
7. R - удельные потери давления на трение, Па/м.
d, V, R=f (Rср, G)
8. Rl - потери давления на трение, Па.
9. - сумма коэффициентов местных сопротивлений, табл. 6, прил. 2 [6].
Местные сопротивления, которые находятся на границе участков, относятся к участку с меньшим расходам теплоносителя.
10. z – потери давления в местных сопротивлениях, Па, табл. II.3 [5]
z =f (V, )
11. Rl+z – потери давления на расчетном участке, Па.
12. ∑( Rl+z)i-(i+n) – потери давления в расчетной ветви, Па
Таблица 4.1 Гидравлический расчет ветви
| № участка | Q, Вт | G, кг/ч | l, м | d, мм | V, м/с | R, Па/м | Rl, Па | | z, Па | Rl+z, Па |
| 1-2 | 60,37 | 12,58 | 0,082 | 11,0 | 138,38 | 7,65 | 24,9 | 163,28 | ||
| 2-3 | 105,92 | 5,61 | 0,143 | 31,2 | 175,03 | 39,5 | 214,53 | |||
| 3-4 | 143,07 | 3,19 | 0,196 | 54,7 | 174,49 | 113,2 | 287,69 | |||
| 4-а | 1077,06 | 2,2 | 0,293 | 39,1 | 86,02 | 41,9 | 127,92 | |||
| а-5 | 1077,06 | 4,95 | 0,293 | 39,1 | 193,55 | 166,3 | 359,85 | |||
| 5-УВ | 3389,98 | 5,25 | 0,681 | 177,8 | 933,55 | 226,8 | 1160,25 | |||
| УВ-6 | 3389,98 | 5,25 | 0,681 | 177,8 | 935,23 | 226,8 | 1162,03 | |||
| 6-б | 1077,06 | 4,34 | 0,293 | 39,1 | 169,69 | 166,3 | 335,99 | |||
| б-7 | 1077,06 | 2,75 | 0,293 | 39,1 | 107,53 | 41,9 | 149,43 | |||
| 7-8 | 143,07 | 1,54 | 0,196 | 54,7 | 84,24 | 113,2 | 197,44 | |||
| 8-9 | 105,92 | 5,61 | 0,143 | 31,2 | 175,03 | 39,5 | 214,53 | |||
| 9-10 | 60,37 | 13,02 | 0,082 | 11,0 | 143,22 | 7,65 | 24,9 | 168,12 | ||
| ∑( Rl+z)i-(i+n) |
Таблица 4.2 Коэффициенты местных сопротивлений
| № участка | Наименование местного сопротивления | Диаметр участка, мм | Количество, шт |  | |
| 1-2 | отвод 900 | 6,0 | 7,65 | ||
| ½ радиатора | 0,65 | ||||
| тройник на проход | 1,0 | ||||
| 2-3 | тройник на проход | 1,0 | 4,0 | ||
| отвод 900 | 3,0 | ||||
| 3-4 | тройник на поворот | 3,0 | 6,0 | ||
| отвод 900 | |||||
| 4-а | отвод 900 | 1,0 | 1,0 | ||
| а-5 | тройник противоток | 3,0 | 4,0 | ||
| отвод 900 | 1,0 | ||||
| 5-УВ | отвод 900 | 1,0 | 1,0 | ||
| УВ-6 | отвод 900 | 1,0 | 1,0 | ||
| 6-б | тройник проходной | 3,0 | 4,0 | ||
| отвод 900 | 1,0 | ||||
| б-7 | отвод 900 | ||||
| 7-8 | отвод 900 | ||||
| тройник поворотный | |||||
| 8-9 | тройник на проход | 1,0 | 4,0 | ||
| отвод 900 | |||||
| 9-10 | отвод 900 | 6,0 | 7,65 | ||
| ½ радиатора | 0,65 | ||||
| тройник на проход | 1,0 |
Подбор водомера
Потери давления в водомере :
 | (4.9) |
- гидравлическое сопротивление водомера, 
;
- расчетный расход воды на участке, где установлен водомер, м3/ч.
По диаметру условного прохода счетчика (d=15) выбираем тип водомера – одноструйный крыльчатый (с магнитной муфтой) Jh3 – V/3 – U.
Подбор фильтра
Принимаем фильтр сетчатый Y222 – фильтр из латуни с дренажной пробкой, с внутренней резьбой.
Фильтры сетчатые устанавливают перед регулирующей арматурой: расходомерами, насосами и другими устройствами для защиты от любых загрязнений трубопроводных систем.
Гидравлическое сопротивление чистого фильтра
- расчетный расход потока, проходящего через фильтр, м3/ч;
- условная пропускная способность полностью чистого фильтра, (м3/ч)/бар0,5.
Расчет ветви второго этажа
Расчет ведется в табличной форме аналогично расчету главного циркуляционного кольца.
Таблица 4.7 Коэффициенты местных сопротивлений
| № участка | Наименование местного сопротивления | Диаметр участка, мм | Количество, шт | | |
| 10-11 | отвод 900 | 6,0 | 7,65 | ||
| ½ радиатора | 0,65 | ||||
| тройник на проход | 1,0 | ||||
| 11-12 | тройник на проход | 1,0 | 4,0 | ||
| отвод 900 | 3,0 | ||||
| 12-13 | тройник на поворот | 3,0 | 6,0 | ||
| отвод 900 | |||||
| 13-14 | отвод 900 | 1,0 | 1,0 | ||
| 15-16 | отвод 900 | ||||
| 16-17 | отвод 900 | ||||
| тройник поворотный | |||||
| 17-18 | тройник на проход | 1,0 | 4,0 | ||
| отвод 900 | |||||
| 18-19 | отвод 900 | 6,0 | 7,65 | ||
| ½ радиатора | 0,65 | ||||
| тройник на проход | 1,0 |
Таблица 4.8 Гидравлический расчет второстепенного циркуляционного кольца
| № участка | Q, Вт | G, кг/ч | l, м | d, мм | V, м/с | R, Па/м | Rl, Па | | z, Па | Rl+z, Па |
| 10-11 | 49,71 | 12,58 | 0,067 | 75,48 | 7,65 | 16,1 | 91,58 | |||
| 11-12 | 87,14 | 5,61 | 0,118 | 21,9 | 122,859 | 27,6 | 150,459 | |||
| 12-13 | 113,35 | 3,19 | 0,153 | 34,8 | 111,012 | 70,5 | 181,512 | |||
| 13-14 | 933,86 | 2,8 | 0,249 | 29,6 | 82,88 | 4,5 | 216,88 | |||
| 15-16 | 933,86 | 2,8 | 0,249 | 29,6 | 82,88 | 4,5 | 216,88 | |||
| 16-17 | 113,35 | 1,54 | 0,153 | 34,8 | 53,592 | 70,5 | 124,092 | |||
| 17-18 | 87,14 | 5,61 | 0,118 | 21,9 | 122,859 | 27,6 | 150,459 | |||
| 18-19 | 49,71 | 13,02 | 0,067 | 78,12 | 7,65 | 16,1 | 94,22 | |||
| 1226,082 |
Подбор водомера
Потери давления в водомере :
| | (4.21) |
- гидравлическое сопротивление водомера, ;
- расчетный расход воды на участке, где установлен водомер, м3/ч.
По диаметру условного прохода счетчика (d=15) выбираем тип водомера – одноструйный крыльчатый (с магнитной муфтой) Jh3 – V/3 – U.
Подбор фильтра
Принимаем фильтр сетчатый Y222 – фильтр из латуни с дренажной пробкой, с внутренней резьбой.
Фильтры сетчатые устанавливают перед регулирующей арматурой: расходомерами, насосами и другими устройствами для защиты от любых загрязнений трубопроводных систем.
Гидравлическое сопротивление чистого фильтра
- расчетный расход потока, проходящего через фильтр, м3/ч;
- условная пропускная способность полностью чистого фильтра, (м3/ч)/бар0,5.
Подбор насосов
Насосы, расположенные в узле управления, подбираются по потерям давления Н и по расчетному расходу Gсо в системе отопления.
Потери давления в системе отопления:
 ,м | (7.1) |
ΔPсо – потери давления в системе отопления, Па;
∑ΔPветви – суммарные потери давления в поквартирной ветке с учетом потерь давления в запорно-регулирующей арматуре и оборудовании на ней, Па;
∑ΔPст – суммарные потери давления в стояках с учетом потерь давления в шаровых кранах, Па;
ΔPм – потери давления в магистралях главного циркуляционного кольца, Па;
ΔPе – естественное давление, возникающее в системе отопления при работе ее в переходной период, если нагревательные приборы расположены выше узла управления:
 ,Па | (7.2) |
где: h – вертикальное расстояние между центром нагрева (ось узла управления) и центром охлаждения (ось прибора), м;
g – ускорение свободного падения, м/с2;
ρt=40, ρt=50 – плотности теплоносителя при t=40 0C и t=50 0C, кг/м3;
Расчетный расход теплоносителя в системе отопления:
 ,т/ч | (7.3) |
где 
– фактическая тепловая мощность системы отопления, Вт;
 Вт | (7.4) |
где 
– расчетные тепловые потери здания без учета теплопотерь лестничной клетки, Вт;
Q1=98538 Вт
b1 – коэффициент учета дополнительного теплового потока, устанавливаемого в отопительных приборах за счет округления расчетной величины, для чугунных радиаторов, b1=1,04, определяется по таблице 7.1 [3];
b2 – коэффициент учета дополнительных потерь теплоты отопительными приборами, расположенными у наружных ограждений при отсутствии теплозащитных экранов, для чугунных радиаторов b2 = 1,01, определяется по таблице 7.2 [3];
Q2 – потери теплоты трубопроводами, проходящими в не отапливаемых помещениях, зданиях, Вт:
 , Вт | (7.5) |
где qi – удельная нормируемая теплоотдача поверхности теплоизолированного трубопровода, принимаемая в зависимости от трубопровода (подающий или обратный) и от диаметра участков магистралей, Вт/м, по таблице 7.3 [3];
li – длина участка, м.
Q2=19·21+21·5,3= 510 Вт
Q3 – тепловой поток, регулярно поступающий от освещения, оборудования и людей, который следует учитывать в целом на систему отопления здания, Вт. Принимается из расчета 10 Вт на 1 м2:
| Q3 = nэт·Sзд·10, Вт | (7.6) |
где nэт – количество этажей здания;
Sзд – общая площадь этажа, м2.
Q3=9·281,52·10=25337 Вт
Па
м
Принимаем насос Wilo-TOP-RL 30/6,5.
Расчетные параметры
| Наименование расчетных параметров | Обозначения | Единица измерения | Величина |
| Расчетная температура внутреннего воздуха | tв | 0С | |
| Расчетная температура наружного воздуха | tн | 0С | -25 |
| Расчетная температура теплого чердака | tтч | 0С | - |
| Расчетная температура техподполья | tц | 0С | |
| Длительность отопительного периода | zот.п | сутки | |
| Средняя температура наружного воздуха за отопительный период | tот н | 0С | -2,1 |
| Расчетное количество градусо-суток отопительного периода | Dd | 0С·сутки |
Литература
1. СНиП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика. – М.: Стройиздат, 1983.-136 с.
2. ДБН В.2.6 – 31:2006. Тепловая изоляция зданий. –М.: Министерство строительства, архитектуры и жилищно-коммунального хозяйства Украины, 2006. -77 с 3. Дополнение №1 к приказу минстройархитектуры Украины от 27 декабря 1993 г. № 247.
3. Методические указания для выполнения курсового проекта по дисциплине «Отопление» (для студентов специальности 7.092108 «Теплоснабжение и вентиляция» всех форм обучения) / Сост.: В.Ф. Пашков, Ю.В. Гостева, М.Ю. Гутарова, С.Е. Антоненко. - Макеевка: ДонНАСА, 2006.- 40 с.
4. СНиП 2.04.05-86. Отопление, вентиляция и кондиционирование. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988.-64 с.
5. Внутренние санитарно-технические устройства. Часть 1 – Отопление.
Под редакцие Староверова И.Г. Справочник проектировщика. 1990. -343 с.
6. Ткачук А.Я. Проектирование систем водяного отопления: Учеб. пособие. – К.: Выща шк. Головное изд-во, 1989. – 192 с.
7. ДСТУ-Н Б.А.2.2.-5:2007. Настанова з розроблення та складання енергетичного паспорта будинків при новому будівництві та реконструкції.
Определение характеристик наружных ограждающих конструкций
1. Район строительства – г. Алма-Ата.
2. Барометрическое давление Рбар=930 гПа.
3. Температура наружного воздуха tн= -25оС.
4. Количество градусо-суток отопительного периода (ГСОП):
| ГСОП=(tв-tот.п)∙zот.п, оС·сут | (1.1) |
tв=20 0С – расчетная температура внутреннего воздуха для объекта строительства или реконструкции;
zот.п =166 суток– продолжительность периода со среднесуточной температурой воздуха ≤ 8оС (продолжительность отопительного периода), принимается по табл.1 [1];
tот.п =-2,1 0С- средняя температура отопительного периода для региона строительства в период со средней температурой в сутки ≤ 8оС , табл.1[1];
средняя температура наружного воздуха в период со средней температурой в сутки ≤ 8оС , табл.1 [1].
ГСОП=(20+2,1)∙166=3369 оС∙сут.
5. Зона строительства определяется в зависимости от ГСОП по [2] – I зона строительства.
6. Из [2] в зависимости от исходных данных, зоны строительства и принятых самостоятельно материалов ограждения, принимается термическое сопротивление ограждающих конструкций.
Таблица 1.1 – Характеристики ограждающих конструкций
| № п/п | Наименование ограждающих конструкций, материал | Rн, м2∙оС/Вт | 1/ Rн, Вт/(м2∙оС) | d, мм |
| Наружная стена, мелкие блоки | 2,8 | 0,36 | ||
| Чердачное покрытие | 3,3 | 0,30 | ||
| Перекрытие над подвалом (не отапливаемый, без световых проемов) | 2,5 | 0,4 | ||
| Окна и балконные двери | 0,5 | - | ||
| Наружные двери | 0,44 | 2,27 | - |
1/ Rн (окон и б.дв.)= 1/ Rн (окон и б.дв.) - 1/ Rн (наружн.стены)= 1/0,5 - 1/ 2,8=2-0,36=1,64 Вт/(м2∙оС)
7. Повторяемость в % и скорость ветра по направлению (м/с), приложение 4 [1] за январь.
Таблица 1.2 – Повторяемость и скорость ветра по направлениям.
| С | СВ | В | ЮВ | Ю | ЮЗ | З | СЗ | |
| | | | | | | | | |