Отопление многоквартирного пятиэтажного жилого дома

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

 

 

 

 

КАФЕДРА

«ТЕПЛОГАЗОСНАБЖЕНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЯ»

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

«ОТОПЛЕНИЕ МНОГОКВАРТИРНОГО ПЯТИЭТАЖНОГО  ЖИЛОГО ДОМА»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                          

 

 

        

 

            

 

 

 

                                                                               Выполнил: ст. гр. 110425

                                                                                            Ненартович К.Н.

                                                                          Принял: Покотилов  В.В.  

 

 

 

МИНСК – 2008

 

 

Содержание

 

АННОТАЦИЯ ……………………………………………………………………..……………………………….….4

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………...…………………………………….....4

1.Краткое описание  задания, расчетные параметры 

наружного и внутреннего  воздуха ……………………...…..……………………………………………..……...4

2. Определение сопротивления теплопередаче перекрытия.

над неотапливаемым подвалом ………………………………………………….…………………………….....5

3. Определение расчетных температур в неотапливаемых помещениях ….….……………………….….6

4. Определение расчетных потерь теплоты помещениями и зданием …………..… ………………….….7

5. Конструирование и расчет однотрубной системы водяного отопления ………..………………….…....9

    5.1. Конструирование системы отопления ……..……………………………………………………………..9

    5.2. Конструирование, тепло-гидравлический расчет и подбор оборудования 
теплового пункта при зависимой схеме подключения к тепловым сетям ……………………………………..….9

    5.3. Гидравлический расчет однотрубной системы отопления методом  
характеристик сопротивления. Подбор насоса циркуляционного ………………………………………………….10

    5.4. Подбор отопительных приборов ………………………………………..………………………….……..12

6. Конструирование и расчет двухтрубной системы водяного отопления ……………………………......14

    6.1 Конструирование системы отопления, определение расчетного теплового потока  
и расхода теплоносителя для отопительных приборов, расчетной мощности системы отопления  ………..14

    6.2. Конструирование, тепло-гидравлический расчет и подбор оборудования теплового 
пункта при независимой схеме подключения к тепловым сетям ………………………………………………….14

    6.3. Гидравлический расчет двухтрубной системы отопления методом удельных потерь  
давления на трение. Подбор термостатических и балансовых на обратных подводках  
клапанов отопительных приборов, определение их требуемой пропускной способности………………18

  6.4. Подбор отопительных приборов ………………………………………………...…………………………18

7.Основные рекомендации по монтажу, пуску и тепло-гидравлической наладки системы отопления.. 19

8. Резюме ………………………………………………………………………………………………………………20

9.Литература…………………………………………………………………………………………………………….21 

Приложения 

Аннотация.

 

В данном курсовом проекте  представлены конструирование и  расчеты тупиковой системы водяного отопления с верхней разводкой магистральных теплопроводов жилого многоквартирного  пятиэтажного дома, произведены расчеты  как однотрубной системы  отопления с зависимой схемой подключения  к теплосетям, так и двухтрубной, подключенной  по независимой схеме.

Для поддержания оптимальной температуры в помещении с однотрубной системой отопления мы применили трехходовые клапаны, способные регулировать теплоотдачу отопительных приборов, а в двухтрубной – термостатические и балансовые клапаны на обратных подводках отопительных приборов.

Помимо этого, в проекте наглядно представлены схемы систем отопления и тепловых пунктов с их тепло-гидравлическим расчетом, а также произведен полный подбор оборудования теплового пункта и другой запорно-регулирующей арматуры

 

Введение.

 

Сведения по устройству, проектированию и особенностям эксплуатации отопительных установок предназначены для создания максимально благоприятных условий для  плодотворной жизнедеятельности людей. Именно поэтому к системам отопления, создаваемым для поддержания в помещениях заданной температуры воздуха, предъявляется ряд требований, которые можно подразделить на санитарно-гигиенические, технико-экономические, строительные и эстетические.

В зависимости от радиуса  действия отопительные системы подразделяются на местные, центральные и районные. Центральные в свою очередь делятся на системы водяного, парового и воздушного отопления.

Из систем центрального отопления наиболее распространенными  являются системы водяного отопления как наиболее отвечающие гигиеническим требованиям. (не исключается применение парового и воздушного отоплении при соответствующем обосновании).  Они подразделяются на системы двухтрубные и однотрубные.

Двухтрубной такая система  отопления  называется из-за наличия  двух параллельно прокладываемых стояков – подающего и обратного, а с тупиковым движением – поскольку идущая по подающей магистрали вода, дойдя до последнего стояка, попадает как бы в тупик и, поступив в обратную магистраль, возвращается в тепловой центр уже в противоположном направлении.

Однотрубной же систему  отопления называют вследствие того, что стояк состоит из одной трубы.

Преимущество однотрубных  систем перед двухтрубными состоит  в том, что они  более гидравлически устойчивы, т.е. более надежны при эксплуатации.

 

 

1. Краткое описание задания, расчетные параметры

наружного и внутреннего воздуха

  

Согласно  заданию, объектом проектирования является жилое многоквартирное здание, расположенное в Витебской области. Здание двухсекционное, имеет пять этажей.

Источник теплоснабжения – тепловые сети с параметрами:  Т_г=120⁰С, Т_о=70⁰С.

Схема подключения системы отопления к тепловым сетям: зависимая – основное решение;

                                                                                                   независимая – дополнительный  вариант.

         Система отопления: основное решение – водяная однотрубная тупиковая с верхней разводкой магистральных трубопроводов (дополнительный вариант – двухтрубная система водяного отопления).

          Параметры теплоносителя в системе: t_г =85⁰С,  t₀ =65⁰С.

          Отопительные приборы: радиаторы  чугунные МС-140М  

          Расчетная температура наружного воздуха –  средняя температура наиболее холодной пятидневки   t_ext= -21⁰С. [3, табл.Е.1]

 Согласно СНБ 4.02.01-03 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» принимаем следующие расчетные параметры внутреннего воздуха: жилая комната t_в=18⁰C (для угловых комнат t_в=20⁰С), кухня t_в=18⁰C , туалет  и ванная t_в=25⁰C,  лестничная клетка t_в=16⁰C, относительная влажность внутреннего воздуха: φ_в=55%.

Сопротивление теплопередаче  ограждающих конструкций:

     наружная стена – R_т =2,2 м^{2 0}С/Вт

     покрытие чердачное  – R_т =3,5 м^{2 0}С/Вт

 

 

 

 

 

2.Определение  сопротивления теплопередаче перекрытия

над неотапливаемым помещением (подвалом)

 

Расчетная формула для определения температуры в подвале t_x  на основании теплового баланса:

 

где ,  произведение коэффициента теплопередачи на площадь соответственно внутреннего ограждения и наружного ограждения неотапливаемого помещения.

Определяем дополнительные данные, необходимые для расчета:

1.Окна подвала: двойное остекление в деревянных переплетах – R_до=0,39 м^{2 0}С/Вт [4, табл. Г.1]                
           К_до=1/0,39=2,56 Вт/(м^{2 0}С) 
           А_о =0,24∙18=4,32 м²; 

2.Наружная стена из бетонных  фундаментных блоков δ=0,4 м, λ=1,86 Вт/ м ⁰С [4, табл. А.1] и наружного слоя пенополиуретана δ=0,07 м, λ=0,05 Вт/(м ⁰С) [4, табл. А.1]; 
            А_н.ст.=0,65∙P – А_о=0,65∙90 – 4,32 =54,18 м^{2 
                   
                 (}м^{2 0}С/Вт) 
              К_н.ст= (Вт/м^{2 0}С) 

Теплопотери  через наружное ограждение в грунт рассчитываются методом зон. Ширина каждой зоны 2 метра, начиная от границы грунта. 
          Коэффициент сопротивления теплопередаче каждой зоны:

   3.Утепленная стена на грунте I зоны

   R_I =2,1 м^{2 0}С/Вт

 А_1ут=0,6∙P=0,6∙90=54, м²

 R_1ут= R_I+ δ/ λ= 2,1+0,07/0,05=3,5 м^{2 0}С/Вт 
          К_1ут= Вт/(м^{2 0}С) 
 
          4.Неутепленная стена на грунте I зоны 
         А_I=(1,1+0,3)∙Р+=1,4∙90=126 м² 
 
         К_I= Вт/(м^{2 0}С)

5.Неутепленные полы II зоны

R_II =4,3 м^{2 0}С/Вт

 

 A_II=143,2 м²

 К_II= Вт/(м^{2 0}С)

6.Неутепленные полы III зоны 
        A_III=127,2 м²

R_III =8,6 м^{2 0}С/Вт

К_III=1/ R_III=0,12 Вт/(м^{2 0}С)

7.Неутепленные полы IV зоны 
         A _IV =20,4 м²

 R_IV =14,2 м^{2 0}С/Вт

К_IV=1/ R_IV= =0,07 Вт/ (м^{2 0}С)

Сопротивление теплопередаче  перекрытия над неотапливаемым подвалом R_пл следует определять по расчету, обеспечивая перепад между температурами пола и воздуха помещения первого этажа не более 2⁰С.(принятое условие комфорта) [4, табл.5.1], при этом температура в неотапливаемом подвале не должна быть ниже 2⁰С. Поэтому, задаемся =2⁰С:

Решая уравнение, получаем:

К_пл=0,65 Вт/ (м^{2 0}С),

R_пл=1,54 м^{2 0}С/Вт

Выполняем проверку условия комфорта:

                                                                  

                                                                   
т.е. принятые проектные решения удовлетворяют нормативным требованиям.

 

 

3.Определение  расчетных температур в неотапливаемых  помещениях 
(чердака, тамбура ЛК)

 

Температуру тамбура лестничной клетки определяем по формуле:

 

Доказано, что n колеблется в пределах 0,3..0,4. 
Принимаем n=0,35, тогда:

 
 

Определение расчетной  температуры для объема чердака выполняем по формуле:

 

где ,  ,   произведение коэффициента теплопередачи на площадь соответственно внутреннего ограждения, наружного ограждения неотапливаемого помещения и теплопровода;  

-- температуры расчетные в отапливаемом помещении, наружного воздуха и теплоносителя в трубопроводе

Т.к. мы не будем учитывать  теплопоступления от теплопроводов, то значением слагаемого пренебрегаем. 
          Теплотехнические характеристики ограждения чердачного помещения :

А_р=369,36 м²  
         К_р=1/R_тр =0,29 Вт/ (м^{2 0}С) – чердачное перекрытие

А_ext=1,3∙A_p=1,3∙369,36 =480,17 м² 
          К_ext=1/R_т.ext =0,4 Вт/ (м^{2 0}С) – кровля

 

4.Определение  расчетных потерь теплоты помещениями  и зданием.

 

 

Определение основных и добавочных потерь теплоты через ограждающие конструкции:

, Вт

 

где  – расчетная температура наружного воздуха, ⁰С

        – расчетная температура воздуха в помещении, ⁰С:

               18⁰С – для жилых комнат, кухонь

               16⁰С – лестничная клетка

 

n – коэффициент, применяемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к воздуху [4,табл. 5.3];

       Σβ – надбавка на ориентацию по сторонам света;

        k – коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции, Вт/ (м^{2 0}С);

        А – расчетная  площадь ограждающей конструкции,  м²;

        Нумеруем отапливаемые помещения, имеющие вертикальные наружные стены, по ходу часовой стрелки.

Примечание: теплопотери  через полы первого и потолки  последнего этажа ненумерованных помещений следует отнести к нумерованным в виде площади ограждения; для помещений, имеющих два и более наружных ограждения, за расчетную температуру принимаем .

Расчетные потери теплоты  отапливаемого здания Q_зд , Вт, определяются суммой потерь теплоты отапливаемых помещений