Энергоснабжение

 

  

Исходные  данные     

1. Район  строительства: Камчатский край  

2. Характеристика  наружных ограждений здания:  

 а)  толщина наружной стены 400 мм  с коэффициентом   теплопередачи

0,236 Вт/(м2*0С);   

 б)  толщина перекрытия над неотапливаемым подвалом 300 мм с коэффициентом теплопередачи 0,2 Вт/(м2*0С);  

 в)  толщина чердачного перекрытия 450 мм с коэффициентом  

 теплопередачи  0,193 Вт/(м2*0С);  

 г)  окна тройные в деревянных  раздельно-спаренных переплетах  с  

 коэффициентом  теплопередачи 1,818 Вт/(м2*0С);  

 д)  наружные двери с коэффициентом  теплопередачи  

1,67 kнс = 0,394 Вт/(м2*0С);  

 е)  коэффициент теплопередачи внутренней  стены 1,63 Вт/(м2*0С).  

3. Снабжение  здания теплом предусматривается  от тепловой сети с  

параметрами на вводе:  

 Т₁ = 150 0С, Т₂ = 70 0С;  

4. Дополнительные  данные:  

 а)  высота этажа 3,0 м;  

 б)  система отопления с верхней  разводкой, тупиковым движением  воды;      

СОДЕРЖАНИЕ      

1.Введение   

2.Расчет  тепловых потерь здания  

2.1.Расчет  теплопотерь через ограждающие конструкции   

2.2.Расчет  расхода теплоты на нагрев  инфильтрующегося воздуха  

 через  ограждающие конструкции  

2.3.Расчет  бытовых теплопоступлений  

2.4.Тепловой  баланс здания  

2.5.Расчет  удельной тепловой характеристики  здания  

3. Конструирование  систем отопления  

4. Расчет  поверхности отопительных приборов   

4.1.Расчет  плотности теплового потока отопительного  прибора  

4.2.Расчет  тепловой нагрузки отопительного  прибора  

5.Гидравлический  расчет теплопроводов системы  водяного отопления  

5.1.Гидравлический  расчет теплопроводов системы  водяного отопления  

 по  удельным линейным потерям давления   

5.2.Гидравлический  расчет теплопроводов системы  водяного отопления  

 по  характеристикам сопротивления  и проводимостям  

6.Расчет  воздухонагревателей лестничных  клеток  

6.1.Расчет  поверхности нагревающих элементов   

6.2.Гидравлический  расчет трубопроводов лестничной  клетки  

7.Расчет  и подбор гидравлического элеватора   

 Литература                                    
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. ВВЕДЕНИЕ      

 Потребление  энергии в нашей стране, неуклонно  возрастает и, прежде всего  для тепло обеспечения зданий  и сооружений.  

 Основными  среди тепло затрат на коммунально-бытовые  нужды в зданиях (отопление,  вентиляция, кондиционирование воздуха,  горячего водоснабжения) являются  затраты на отопление. Это объясняется  условием эксплуатации зданий  в холодное время года, когда  теплопотери через ограждающие конструкции зданий значительно превышают внутренние тепловыделения, поэтому используют отопительные установки для поддержания необходимой температуры.  

 Отопление  - искусственное обогревание помещений  зданий, является отраслью строительной  техники. Монтаж стационарной  отопительной установки проводится  в процессе возведения зданий, ее элементы при проектировании  со строительными конструкциями  и сочетаются планировкой и  интерьером помещений. Так же  отопление - один из видов технологического  оборудования здания. Для создания  и поддержания теплового комфорта  требуются технически совершенные  и надежные отопительные приборы.   

 Эффективность  действия отопительных установок  обеспечивается путем оптимизации  проектных решений с применением  ЭВМ, придания установке надежности  в эксплуатации в эксплуатации  автоматического поддержания необходимой  температуры теплоносителя. Исследуются  режимы эксплуатации, способы управления  отопительной установкой для  экономии тепловой энергии.         
 
 
 

2. РАСЧЕТ  ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ ЗДАНИЯ     

2.1. Расчет  теплопотерь через ограждающие конструкции      

  Далее определяем высоту этажей  и высоту здания:  

h1=2,6+(пл+(птэ=2,6+0,5+0,3=3,4 м;  

h2,3,4=2,6+(птэ=2,6+0,3=2,9 м;  

h5=2,6+(птч=2,6+0,5=3,1 м;  

H=h1+h2+h3+h4+h5+0,3=3,4+2,9+2,9+2,9+3,1+0,7=15,9 м.  

 Основные  потери теплоты Qо, Вт, через рассматриваемые ограждающие конструкции зависят от разности температуры наружного и внутреннего воздуха и рассчитываются с точностью до 10 Вт по формуле:     

Qo = A*k*(tв - tн)*n, (2.1)     

 где  n - коэффициент, принимаемый в  зависимости от положения наружной  поверхности ограждающих конструкций  по отношению к наружному воздуху  по табл. 2.1;  

 tв - расчетная температура воздуха помещения, 0С, принимаемая по табл. 2.2. (для компенсации дополнительных теплопотерь при наличии в помещении двух и более наружных стен в угловых помещениях жилых зданий повышают расчетную температуру внутреннего воздуха на 2№С);  

 tн - расчетная зимняя температура наружного воздуха, 0С, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92, принимаемая по [1];  

k - коэффициент  теплопередачи наружного ограждения,   

Вт/(м2*№С);   

 А  - расчетная поверхность ограждающей  конструкции, м2.  

 Вычисление  теплопотерь производят для каждого помещения здания отдельно. Расчет теплопотерь помещения сводим в табл.1.  

 Дополнительные теплопотери, определяемые ориентацией ограждений по сторонам света (в долях от основных теплопотерь), рассчитываются как  

Qд.ор = Qо* ?ор, (2.2)     

где ?op - коэффициент добавки на ориентацию (рис.2.1);   

 Qo - основные теплопотери через данное ограждение, Вт.  

Рис. 2.1. Значения коэффициента добавок на ориентацию      

2.2. Расчет  расхода теплоты на нагрев  инфильтрующегося воздуха через ограждающие конструкции     

 Рассчитаем  затраты теплоты для нагревания  инфильтрующегося воздуха в помещении 101 по формулам (2.3), (2.4) и примем к дальнейшему расчету большую из величин.  

 Расход  теплоты Qн.тв, Вт для жилых зданий     

Qн.тв = 0,28*(Gи*c*(tв - tн )*k, (2.3)     

 где  Gи - расход инфильтрующегося воздуха, кг/ч, через ограждающие конструкции помещения;   

 с - удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кг*№С);  

k - коэффициент  учитывающий влияние встречного  теплового потока в конструкциях, равный 0,7 для стыков панелей стен  и окон с тройными переплетами; 0,8 для окон и балконных дверей  с раздельными переплетами; 1 для  одинарных окон, окон и балконных  дверей со спаренными переплетами  и открытых проемов;  

 tв, tн - расчетные температуры воздуха,№С, соответственно в помещении (средняя с учетом повышения для помещений высотой более 4 м) и наружного воздуха в холодный период года.     

 Расход  теплоты Qн.в., Вт, на нагревание инфильтрующего воздуха в помещениях жилых зданий при естественной вытяжной вентиляции, не компенсируемой подогретым приточным воздухом     

Qн.в = 0,28*Lн*(н*c*(tв - tн ), (2.4)     

 где  L - расход удаляемого воздуха  не компенсируемый подогретым  приточным воздухом, м3/ч, для жилых  зданий принимаем равным 3 м3/ч  на 1 м2 площади жилых помещений и кухни;   

 (н, (в - плотность наружного и внутреннего воздуха, кг/м3, определяем по формуле  

(н = 353/(273+tн ), (в = 353/(273+ tв), (2.5)     

(н = 353/(273 - 40) = 1,515, (в = 353/(273 + 22) = 1,197                     
 
 
 
 
 
 
 
 

 Расход инфильтрующего воздуха в помещении (Gи, кг/ч, через неплотности наружных ограждений следует определять по формуле     

(Gи = (0,216*(F1*?p0,67)/Ru + (F2*G*н *(?p/?p1)0,67, (2.6)     

 где F1, F2 - соответственно площадь, м?, световых проемов (окон, балконных дверей, фонарей) и наружных ограждений, принимаем из табл.1;   

 Ru - сопротивление воздухопроницанию, (м2*ч*Па/кг), окон, балконных дверей и фонарей, принимаемое по [2];  

G*н  - нормативная воздухопроницаемость  наружных ограждающих конструкций,  кг/(м2*ч), принимаемая по [2];  

?p, ?p1 - расчетная разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях окон, балконных дверей и фонарей, наружных дверей, ворот и открытых проемов, щелей, стыков стеновых панелей на расчетном этаже и на уровне пола первого этажа.  

 Расчетная  разность давлений ?p, Па, воздуха на наружную и внутреннюю поверхность ограждений, в общем случае зависящая от величины гравитационного (теплового) и ветрового давления и работы системы вентиляции, определяется для каждого этажа и помещения отдельно по формуле     

?p =(H - h)*((н  -(в)* g + 0,5*pн*v?*(cн - cп)*kv - pint, (2.7)     

 где  Н - высота здания, м;  

h - расчетная  высота, м, от уровня земли до верха окон, балконных дверей, дверей, ворот, проемов или до оси горизонтальных и середины вертикальных стыков стеновых панелей;   

g - ускорение  силы тяжести, м/с2;  

v - скорость  ветра, м/с принимаем по[1];  

 сн, сп - аэродинамические коэффициенты для наветренной и подветренной поверхностей ограждений здания соответственно, принимаемые по [4]: сн = 0,8, сп = 0,6;  

 kv - коэффициент учета изменения скоростного давления ветра в зависимости от высоты здания принимаем по табл.2.3 [8];  

 pint - условно-постоянное давление воздуха в здании, Па, принимаемое при практических расчетах для жилых зданий с естественной вентиляцией pint = 0.     

?p =(11,05 - 3,4)*(1,515 - 1,197)*9,81+ 0,5*1,515*42*(0,8 + 0,6)*0,4 = 30,65 Па   

?p1 =(11,05 - 1)*(1,515 - 1,197)*9,81+ 0,5*1,515*42*(0,8 + 0,6)*0,4 = 38,14 Па   

(Gи=0,216*2,1*30,650,67/ 0,56 + 33,12*0,5*(30,65/38,14) 0,67 = 22,33 кг/ч     

Qн.тв = 0,28*22,33*1*(22+40)*0,8 = 310 Вт  

Qн.в = 0,28*(3*4,9*3,3)*1,515*1*(22+40) = 1276 Вт.  

 Так  как большая величина получается по формуле (2.4) дальнейшие расчеты инфильтрующего воздуха в помещении производим по этой формуле и заносим в таблицу 1.     

2.3. Расчет  бытовых теплопоступлений     

 Значения  бытовых тепловыделений, поступающих  в комнаты и кухни жилых  домов, следует принимать в  количестве 21 Вт на 1 м2 площади пола и определяется по формуле (2.8) и результаты расчета заносим в таблицу 1 графа 13.  

Qбыт = 21*Fп, (2.8)