Федеральное агентство по образованию (Рособразование)
ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ
По дисциплине
Энергетические системы обеспечения жизнедеятельности
ТЕМА: Отопление и вентиляция гражданского здания
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:
Объект: Туристическая база
Географический пункт: г. Шадринск
Материал наружных стен: Глиняный кирпич
Вид системы отопления: Водяная двухтрубная насосная с верхней разводкой
Источник теплоснабжения: Котельная
Ориентацию здания в отношении стран света принять самостоятельно
Срок выполнения работы с « » 2000 г.
по « » 2000 г.
Руководитель
(должность) (подпись) (Фамилия И.О.)
ОГЛАВЛЕНИЕ
1 ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОГРАЖДЕНИЙ
2 РАСЧЕТ ТЕПЛОПОТЕРЬ ОТАПЛИВАЕМЫХ ПОМЕЩЕНИЙ
3 РАСЧЕТ ПОВЕРХНОСТИ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ
4 РАСЧЕТ ТРУБОПРОВОДОВ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ
5 РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ
6 ВЫБОР ЦИРКУЛЯЦИОННОГО НАСОСОВ
7 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ КОТЕЛЬНОЙ
8 ПОДБОР РАСШИРИТЕЛЬНОГО БАКА
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1
ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОГРАЖДЕНИЙ
1.1 Исходные данные
Температура наиболее холодной пятидневки: t
н
=-34 єС;
Средняя температура отопительного периода: t
о.п.
= -7,4 єС;
Продолжительность отопительного периода: Z
о.п.
= 218 суток;
Средняя скорость ветра за январь: ω
= - м/с;
Зона влажности: «С»;
1.2 Определение требуемых термических сопротивлений наружных ограждений
Требуемое значение сопротивления теплопередаче
находим по формуле:
,
где t
в
- расчётная температура воздуха в помещении, принимаемая по таблице 1.4 [1] t
в
= 20 єС;
- коэффициент теплоотдачи от воздуха помещения к внутренней поверхности наружного ограждения, принимаемое по таблице 1.5 [1]
Вт/(м2
∙К);
n
- коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху;
Δ
t
н
- нормируемый температурный перепад между температурой воздуха в помещении и температурой внутренней поверхности ограждения, принемаемый по таблице 1.7 [1].
1 Наружные стены:
n
= 1; Δ
t
н
= 4 єС;
.
2 Чердачное перекрытие:
n
= 0,9; Δ
t
н
= 3 єС;
.
3 Надподвальное перекрытие:
n
= 0,75; Δ
t
н
= 2 єС;
.
1.3 Определение приведенных термических сопротивлений ограждений здания
Вычислим градусосутки отопительного периода:
;
°С ∙ сутки.
Вычислим приведённые термические сопротивления
, м2
∙К/Вт, наружных ограждений здания:
1 Стены:
;
м2
∙К/Вт.
Принимаем следующую конструкцию стены:
Рисунок 1.1 Разрез стены
Внутренняя штукатурка из цементно-песчаного раствора λ
1
= 0,8 Вт/(м∙єС), δ
1
= 0,020 м; Внутрнений и наружный слои кладки из обыкновенного глиняного кирпича на цементном песчаном растворе λ
2
= λ
4
= 0,81 Вт/(м∙єС); δ
2
= 0,250 м; δ
4
= 0,120 м; между слоями кирпичной кладки утеплитель из пенополиуретана λ
3
= 0,03 Вт/(м∙єС); δ
3
= x
м.
Рассчитаем толщину утепляющего слоя из уровнения приняв :
,
где α
н
= 23 Вт/(м2
∙єС) - коэффициент теплоотдачи в зимних условиях для наружных стен; для чердачных и надподвальных перекрытий α
н
= 12 Вт/(м2
∙єС) по таблице 1.5 [1];
;
x
= 0,086 м, принимаем толщину утеплителя x
= 0,090 м.
Фактическое сопротивления теплопередаче Rф
будет:
;
(м2
∙єС)/Вт.
Вт/(м2
∙єС).
2 Окна:
;
м2
∙К/Вт.
Выбираем двухкамерные пакет из стекла с селективным покрытием по таблице 3[3]
м2
∙К/Вт.
Вт/(м2
∙єС).
3 Перекрытия:
;
м2
∙К/Вт.
Принимаем следующую конструкцию чердачного перекрытия:
Рисунок 1.2 Чердачное перекрытие Цементная стяжка λ1
= 0,582 Вт/(м∙°С), δ1
= 0,020 м; Пенополиуретан λ
2
= 0,03 Вт/(м∙°С), δ
2
= x
м; Железобетонная плита λ
3
= 1,92 Вт/(м∙°С), δ
3
= 0,220 м; Затирка λ4
= 0,582 Вт/(м∙°С), δ4
= 0,005 м.
Рассчитаем толщину утепляющего слоя:
;
;
x
= 0,127 м;
Принимаем толщину утеплителя 0,13 м.
Фактическое сопротивления теплопередаче R
ф
будет:
;
(м2
∙єС)/Вт.
Вт/(м2
∙єС).
Принимаем следующую конструкцию надподвального перекрытия: Рисунок 1.3 Надподвальное перекрытие
Линолеум λ
1
= 0,256 Вт/(м2
∙°С); δ
1
= 0,005 м; Доска λ2
= 0,174 Вт/(м2
∙°С); δ2
= 0,020 м; Выравнивающий слой из цементно-песчаного раствора λ
3
= 0,8 Вт/(м2
∙єС); δ
3
= 0,015 м; Пенополиуретан λ
4
= 0,03 Вт/(м2
∙°С); δ
4
= x
м; Железобетонная плита λ
5
= 1,92 Вт/(м2
∙°С); δ
5
= 0,220 м.
Рассчитаем толщину утепляющего слоя:
;
;
x
= 0,124 м;
Принятая толщина утеплителя 0,13 м.
Фактическое сопротивления теплопередаче R
ф
будет
(м2
∙єС)/Вт.
Вт/(м2
∙єС).
Так как конструкции наружных ограждений были выбраны при Ro
> Rтр
, то проверка на конденсацию водяных паров не требуется.
Фактическое сопротивление для толстой внутренней стены:
,
где, внутренняя штукатурка из цементно-песчаного раствора λ
1
= 0,8 Вт/(м∙єС), δ
1
= 0,020 м; слой кладки из обыкновенного глиняного кирпича на цементном песчаном растворе λ
2
= 0,81 Вт/(м∙єС); δ
2
= 0,24 м;
(м2
∙єС)/Вт.
Вт/(м2
∙єС).
Фактическое сопротивление для тонкой внутренней стены:
,
где, внутренняя штукатурка из цементно-песчаного раствора λ
1
= 0,8 Вт/(м∙єС), δ
1
= 0,020 м; слой кладки из обыкновенного глиняного кирпича на цементном песчаном растворе λ
2
= 0,81 Вт/(м∙єС); δ
2
= 0,12 м;
(м2
∙єС)/Вт.
Вт/(м2
∙єС).
Сопротивление теплопередачи наружных двойных дверей принимаем по таблице 1.16 [1],
(м2
∙єС)/Вт.
Вт/(м2
∙єС).
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.
Таблица 1 Расчёт теплопотерь.
№ отапливаемого помещения
|
Наименование помещения и tв
, о
С
|
Наименование ограждения
|
Ориентация ограждения
|
Размеры ограждения
|
Площадь ограждения, м2
|
Расчётная разность температур tв
-tн
, о
С
|
n
|
k
, Вт/(м2
∙єС)
|
Qосн,
Вт
|
Добавки, %
|
Qдоб,
Вт
|
Qобщ
, Вт
|
Суммарные потери помещения, Вт
|
а, м
|
b, м
|
Страны света
|
Ветер
|
Другие
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
101
|
Умывальная
|
20
|
НС
|
З
|
3,0
|
2,9
|
8,7
|
54
|
1
|
0,275
|
129
|
5
|
5
|
0
|
13
|
142
|
427
|
ДО
|
З
|
0,9
|
1,5
|
1,4
|
54
|
1
|
1,196
|
90
|
5
|
5
|
0
|
9
|
99
|
ВС
|
-
|
1,8
|
2,5
|
4,5
|
4
|
1
|
2,336
|
42
|
0
|
0
|
0
|
0
|
42
|
ПЛ
|
-
|
3,0
|
5,7
|
17,1
|
54
|
0,75
|
0,208
|
144
|
0
|
0
|
0
|
0
|
144
|
102
|
Туалет
|
16
|
НС
|
З
|
3,3
|
2,9
|
9,6
|
50
|
1
|
0,275
|
132
|
5
|
5
|
5
|
20
|
152
|
398
|
НС
|
С
|
2,3
|
2,9
|
6,7
|
50
|
1
|
0,275
|
92
|
10
|
5
|
5
|
18
|
110
|
ДО
|
З
|
0,9
|
1,5
|
1,4
|
50
|
1
|
1,196
|
84
|
5
|
5
|
5
|
13
|
97
|
ПЛ
|
-
|
2,8
|
1,8
|
5,0
|
50
|
0,75
|
0,208
|
39
|
0
|
0
|
0
|
0
|
39
|
103
|
Душевая
|
25
|
НС
|
С
|
4,0
|
2,9
|
11,6
|
59
|
1
|
0,275
|
188
|
10
|
5
|
0
|
28
|
216
|
905
|
ДО
|
С
|
1,8
|
1,5
|
2,7
|
59
|
1
|
1,196
|
191
|
10
|
5
|
0
|
29
|
220
|
ВС
|
-
|
4,0
|
2,5
|
10,0
|
5
|
1
|
2,336
|
117
|
0
|
0
|
0
|
0
|
117
|
ВС
|
-
|
3,0
|
2,5
|
7,5
|
9
|
1
|
2,336
|
158
|
0
|
0
|
0
|
0
|
158
|
ВС
|
-
|
3,0
|
2,5
|
7,5
|
7
|
1
|
1,736
|
91
|
0
|
0
|
0
|
0
|
91
|
ПЛ
|
-
|
2,8
|
4,0
|
11,2
|
59
|
0,75
|
0,208
|
103
|
0
|
0
|
0
|
0
|
103
|
104
|
Жилая комната
|
20
|
НС
|
С
|
3,0
|
2,9
|
8,7
|
54
|
1
|
0,275
|
129
|
10
|
5
|
0
|
19
|
148
|
428
|
ДО
|
С
|
1,2
|
1,5
|
1,8
|
54
|
1
|
1,196
|
116
|
10
|
5
|
0
|
17
|
133
|
ПЛ
|
-
|
5,8
|
3,0
|
17,4
|
54
|
0,75
|
0,208
|
147
|
0
|
0
|
0
|
0
|
147
|
105
|
Жилая комната
|
20
|
НС
|
С
|
4,0
|
2,9
|
11,6
|
54
|
1
|
0,275
|
172
|
10
|
5
|
0
|
26
|
198
|
593
|
ДО
|
С
|
1,8
|
1,5
|
2,7
|
54
|
1
|
1,196
|
174
|
10
|
5
|
0
|
26
|
200
|
ПЛ
|
-
|
5,8
|
4,0
|
23,2
|
54
|
0,75
|
0,208
|
195
|
0
|
0
|
0
|
0
|
195
|
106
|
Жилая комната
|
20
|
НС
|
С
|
4,0
|
2,9
|
11,6
|
54
|
1
|
0,275
|
172
|
10
|
5
|
0
|
26
|
198
|
671
|
ДО
|
С
|
1,8
|
1,5
|
2,7
|
54
|
1
|
1,196
|
174
|
10
|
5
|
0
|
26
|
200
|
ВС
|
-
|
4,5
|
2,5
|
11,3
|
4
|
1
|
1,736
|
78
|
0
|
0
|
0
|
0
|
78
|
ПЛ
|
-
|
5,8
|
4,0
|
23,2
|
54
|
0,75
|
0,208
|
195
|
0
|
0
|
0
|
0
|
195
|
107
|
Кладовая
|
16
|
НС
|
С
|
3,1
|
2,9
|
6,4
|
50
|
1
|
0,275
|
88
|
10
|
5
|
0
|
13
|
101
|
1525
|
ДД
|
С
|
1,3
|
2,0
|
2,6
|
50
|
1
|
2,326
|
302
|
10
|
5
|
276
|
879
|
1181
|
ПТ
|
-
|
4,5
|
3,1
|
14,0
|
50
|
0,9
|
0,213
|
134
|
0
|
0
|
0
|
0
|
134
|
ПЛ
|
-
|
4,5
|
3,1
|
14,0
|
50
|
0,75
|
0,208
|
109
|
0
|
0
|
0
|
0
|
109
|
108
|
Кухня
|
18
|
НС
|
С
|
2,9
|
2,9
|
8,4
|
52
|
1
|
0,275
|
120
|
10
|
5
|
0
|
18
|
138
|
978
|
ДО
|
С
|
1,8
|
1,5
|
2,7
|
52
|
1
|
1,196
|
168
|
10
|
5
|
0
|
25
|
193
|
ПТ
|
-
|
8,3
|
6,0
|
35,8
|
52
|
0,9
|
0,213
|
357
|
0
|
0
|
0
|
0
|
357
|
ПЛ
|
-
|
8,3
|
6,0
|
35,8
|
52
|
0,75
|
0,208
|
290
|
0
|
0
|
0
|
0
|
290
|
109
|
Разделочная
|
18
|
НС
|
С
|
3,2
|
2,9
|
9,3
|
52
|
1
|
0,275
|
133
|
10
|
5
|
0
|
20
|
153
|
567
|
ДО
|
С
|
1,8
|
1,5
|
2,7
|
52
|
1
|
1,196
|
168
|
10
|
5
|
0
|
25
|
193
|
ПТ
|
-
|
3,8
|
3,2
|
12,2
|
52
|
0,9
|
0,213
|
122
|
0
|
0
|
0
|
0
|
122
|
ПЛ
|
-
|
3,8
|
3,2
|
12,2
|
52
|
0,75
|
0,208
|
99
|
0
|
0
|
0
|
0
|
99
|
110
|
Мойка
|
20
|
НС
|
С
|
3,1
|
2,9
|
9,0
|
54
|
1
|
0,275
|
134
|
10
|
5
|
5
|
27
|
161
|
708
|
НС
|
В
|
4,3
|
2,9
|
12,5
|
54
|
1
|
0,275
|
186
|
10
|
5
|
5
|
37
|
223
|
ДО
|
С
|
1,2
|
1,5
|
1,8
|
54
|
1
|
1,196
|
116
|
10
|
5
|
5
|
23
|
139
|
ПТ
|
-
|
3,8
|
2,6
|
9,9
|
54
|
0,9
|
0,213
|
102
|
0
|
0
|
0
|
0
|
102
|
ПЛ
|
-
|
3,8
|
2,6
|
9,9
|
54
|
0,75
|
0,208
|
83
|
0
|
0
|
0
|
0
|
83
|
111
|
Столовая
|
18
|
НС
|
В
|
10,3
|
2,9
|
29,9
|
52
|
1
|
0,275
|
428
|
10
|
5
|
5
|
86
|
514
|
2325
|
НС
|
Ю
|
6,3
|
2,9
|
18,3
|
52
|
1
|
0,275
|
262
|
0
|
5
|
5
|
26
|
288
|
ДО
|
В
|
3,6
|
1,5
|
5,4
|
52
|
1
|
0,921
|
259
|
10
|
5
|
5
|
52
|
311
|
ДО
|
Ю
|
1,8
|
1,5
|
2,7
|
52
|
1
|
1,196
|
168
|
0
|
5
|
5
|
17
|
185
|
ПТ
|
-
|
9,8
|
5,8
|
56,8
|
52
|
0,9
|
0,213
|
566
|
0
|
0
|
0
|
0
|
566
|
ПЛ
|
-
|
9,8
|
5,8
|
56,8
|
52
|
0,75
|
0,208
|
461
|
0
|
0
|
0
|
0
|
461
|
112
|
Вестибюль
|
16
|
НС
|
Ю
|
6,0
|
2,9
|
14,6
|
50
|
1
|
0,275
|
201
|
0
|
5
|
0
|
10
|
211
|
1983
|
ДД
|
Ю
|
1,4
|
2,0
|
2,8
|
50
|
1
|
2,326
|
326
|
0
|
5
|
219
|
730
|
1056
|
ДО
|
Ю
|
2,4
|
1,5
|
3,6
|
50
|
1
|
0,921
|
166
|
0
|
5
|
0
|
8
|
174
|
ПТ
|
-
|
5,2
|
6,0
|
31,2
|
50
|
0,9
|
0,213
|
299
|
0
|
0
|
0
|
0
|
299
|
ПЛ
|
-
|
5,2
|
6,0
|
31,2
|
50
|
0,75
|
0,208
|
243
|
0
|
0
|
0
|
0
|
243
|
113
|
Администраторная
|
18
|
НС
|
Ю
|
4,0
|
2,9
|
11,6
|
52
|
1
|
0,275
|
166
|
0
|
5
|
0
|
8
|
174
|
447
|
ДО
|
Ю
|
1,8
|
1,5
|
2,7
|
52
|
1
|
1,196
|
168
|
0
|
5
|
0
|
8
|
176
|
ПЛ
|
-
|
4,0
|
3,0
|
12,0
|
52
|
0,75
|
0,208
|
97
|
0
|
0
|
0
|
0
|
97
|
114
|
Жилая комната
|
20
|
НС
|
Ю
|
4,0
|
2,9
|
11,6
|
54
|
1
|
0,275
|
172
|
0
|
5
|
5
|
17
|
189
|
575
|
ДО
|
Ю
|
1,8
|
1,5
|
2,7
|
54
|
1
|
1,196
|
174
|
0
|
5
|
5
|
17
|
191
|
ПЛ
|
-
|
5,8
|
4,0
|
23,2
|
54
|
0,75
|
0,208
|
195
|
0
|
0
|
0
|
0
|
195
|
115
|
Жилая комната
|
20
|
НС
|
Ю
|
4,0
|
2,9
|
11,6
|
54
|
1
|
0,275
|
172
|
0
|
5
|
5
|
17
|
189
|
575
|
ДО
|
Ю
|
1,8
|
1,5
|
2,7
|
54
|
1
|
1,196
|
174
|
0
|
5
|
5
|
17
|
191
|
ПЛ
|
-
|
5,8
|
4,0
|
23,2
|
54
|
0,75
|
0,208
|
195
|
0
|
0
|
0
|
0
|
195
|
116
|
Жилая комната
|
20
|
НС
|
Ю
|
4,0
|
2,9
|
11,6
|
54
|
1
|
0,275
|
172
|
0
|
5
|
5
|
17
|
189
|
575
|
ДО
|
Ю
|
1,8
|
1,5
|
2,7
|
54
|
1
|
1,196
|
174
|
0
|
5
|
5
|
17
|
191
|
ПЛ
|
-
|
5,8
|
4,0
|
23,2
|
54
|
0,75
|
0,208
|
195
|
0
|
0
|
0
|
0
|
195
|
117
|
Жилая комната
|
20
|
НС
|
Ю
|
4,3
|
2,9
|
12,5
|
54
|
|