Проектирование теплоснабжения шестиэтажного жилого дома в городе Вологда

X.1, стр. 295];
β3-коэффициент учета числа секций чугунного радиатора [12, стр.47];
β4-коэффициент, учитывающий способ установки отопительного прибора [12, табл. 9.12 стр.46].
Полученное (округленное целое) число приборов следует оценить с возможностью их размещения в помещении, длина прибора должна составлять не менее 50-75% длины окна в жилых помещениях.
При определении числа приборов номинальный условный тепловой поток отопительного прибора не следует принимать меньше чем на 5 % или на 60 Вт требуемого по расчету.
Тепловой расчет отопительных приборов следует выполнить с занесением результатов расчета в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 - Тепловой расчет отопительных приборов
№ помещения Тепловая нагрузка, Qр, Вт Температура внутреннего воздуха, tвн, С Разность температур воды и воздуха Поправочные коэффициенты Теплоотдача прибора, q, экм Площадь поверхности, экм Предварительное число секций, n Поправочный коэффициент на число секций Установочное число секций на охлаждение воды β1 на способ установки прибора, β2 прибора, Fпр, экм 101 1467,49 22 65,5 1,13 1 515,04 3,219679 4,53476 0,95 4 102 392,45 20 67,5 1,13 1 533,6 0,831088 1,170546 0,95 1 103 392,45 18 69,5 1,13 1 552,16 0,803152 1,1312 0,95 1 104 385,1 20 67,5 1,13 1 533,6 0,815523 1,148624 0,95 1 105 395,3 20 67,5 1,13 1 533,6 0,837123 1,179047 0,95 1 106 395,3 20 67,5 1,13 1 533,6 0,837123 1,179047 0,95 1 107 385,1 20 67,5 1,13 1 533,6 0,815523 1,148624 0,95 1 108 392,45 18 69,5 1,13 1 552,16 0,803152 1,1312 0,95 1 109 392,45 20 67,5 1,13 1 533,6 0,831088 1,170546 0,95 1 110 1516,98 22 65,5 1,13 1 515,04 3,328261 4,687691 0,95 4 111 1442,01 22 65,5 1,13 1 515,04 3,163776 4,456023 0,95 4 112 401,84 20 67,5 1,13 1 533,6 0,850973 1,198554 0,95 1 113 414,97 20 67,5 1,13 1 533,6 0,878778 1,237716 0,95 1 114 390,64 18 69,5 1,13 1 552,16 0,799448 1,125983 0,95 1 115 390,64 18 69,5 1,13 1 552,16 0,799448 1,125983 0,95 1 116 414,97 20 67,5 1,13 1 533,6 0,878778 1,237716 0,95 1 117 1115,69 20 67,5 1,13 1 533,6 2,362687 3,327728 0,95 3 118 1392,53 22 65,5 1,13 1 515,04 3,055217 4,303122 0,95 4 601 1371,2 22 65,5 1,13 1,47 515,04 4,422376 6,228698 1 6 602 380,18 20 67,5 1,13 1,47 533,6 1,183503 1,666905 0,95 2 603 380,18 18 69,5 1,13 1,47 552,16 1,143721 1,610875 0,95 2 604 361,7 20 67,5 1,13 1,47 533,6 1,125974 1,585879 0,95 2 605 367,35 20 67,5 1,13 1,47 533,6 1,143563 1,610652 0,95 2 606 367,35 20 67,5 1,13 1,47 533,6 1,143563 1,610652 0,95 2 607 361,7 20 67,5 1,13 1,47 533,6 1,125974 1,585879 0,95 2 608 380,18 18 69,5 1,13 1,47 552,16 1,143721 1,610875 0,95 2 609 380,18 20 67,5 1,13 1,47 533,6 1,183503 1,666905 0,95 2 610 1419,23 22 65,5 1,13 1,47 515,04 4,577281 6,446875 1 6 611 1346,48 22 65,5 1,13 1,47 515,04 4,342649 6,116407 1 6 612 371,8 20 67,5 1,13 1,47 533,6 1,157416 1,630163 0,95 2 613 386,79 20 67,5 1,13 1,47 533,6 1,20408 1,695887 0,95 2 614 376,7 18 69,5 1,13 1,47 552,16 1,133252 1,596129 0,95 2 615 376,7 18 69,5 1,13 1,47 552,16 1,133252 1,596129 0,95 2 616 386,79 20 67,5 1,13 1,47 533,6 1,20408 1,695887 0,95 2 617 1085,65 20 67,5 1,13 1,47 533,6 3,379635 4,760049 0,95 5 618 1298,44 22 65,5 1,13 1,47 515,04 4,187711 5,898185 1 6 ЛК1 1431,35 16 71,5 1,13 1 570,72 2,834009 3,991562 0,95 4 ЛК2 1431,35 16 71,5 1,13 1 570,72 2,834009 3,991562 0,95 4




Гидравлический расчет системы отопления

Целью гидравлического расчета является определение диаметров трубопроводов при заданной тепловой нагрузке и расчетном циркуляционном давлении, установленном для данной системы отопления. Расчет выполняют методом удельных потерь давления.
Потери давления на трение
Потери давления на преодоление сопротивления трения ΔPтр, Па определяют по формуле (5.1):
, Па (5.1)
где ΔΡтр – потери давления на трение на расчетном участке, Па;
λ- коэффициент сопротивления трению о стенки трубы теплоносителя;
V-скорость движения воды на расчетном участке трубопровода, м/сек; ρ- плотность воды, кг/м3;
d – задаваемый внутренний диаметр расчетного участка трубопровода, мм;
R – удельная потеря на трение, Па/м;
l – длина расчетного участка, м.
Потери давления в местных сопротивлениях
Местными называются сопротивления, которые возникают при изменении направления и скорости движения воды. Эти изменения происходят в отводах, фасонных частях – тройники, крестовины, сужения, расширения, регулировочно-запорной арматуре, фильтрах, компенсаторах, счетчиках воды, нагревательных приборах и. т. д.
Потери давления в местных сопротивлениях , Па определяют по формуле (5.2):
, Па (5.2)
где ( - безразмерный коэффициент местного сопротивления, определяемый по справочной литературе.
Величину потерь давления в местных сопротивлениях Z, Па, при расчете систем водяного отопления допускается определять по формуле (5.3):
Z=500((V2 , (5.3)
Общие потери давления на участке
Общие потери давления на участке трубопровода выражаются суммой потерь на трение и в местных сопротивлениях.
Потери давления на участке трубопровода ΔΡуч, Па определяют по формуле (5.4) или (5.5):
, Па (5.4)
или
, Па (5.5)
Определив потери на каждом расчетном участке (Руч, затем их суммируют по расчетному кольцу ((Руч и получают потери давления в каждом циркуляционном кольце.
Гидравлический расчет следует начинать с расчета главного циркуляционного кольца. Расчет следует начинать с участка с наименьшей тепловой нагрузкой Q, Вт, т.е. определения наименьшего диаметра d, мм в системе отопления.
Порядок определения диаметров и определения потерь давления на участке заключается в следующем.
Определяют расчетный расход воды на участке Gуч , кг/ч, который является исходной величиной для выбора диаметра по формуле (5.6) или (5.7):
, кг/ч (5.6)
или
, кг/ч (5.7)
где Qуч – тепловая нагрузка участка, определяемая по расчетной схеме и данным расчета теплопотерь в помещениях, Вт.
По значению расхода воды на участке G, кг/ч, ориентируясь на допустимые скорости движения воды, назначают минимальный диаметр трубопровода d мм и выписывают соответствующие значения удельной потери на трение по длине R, Па/м, скорость движения воды V, м/сек, используя таблицы гидравлического расчета [12, приложение II, таблица II.1, стр. 212] – для стальных труб. При выборе диаметров труб учитывают предельные значения скорости движения воды. Минимальная скорость движения воды из условия удаления воздуха составляет 0,1 м/сек – вертикальные трубопроводы, 0,25 м/сек – горизонтальные трубопроводы. Рекомендуемые максимальные скорости движения воды из условия бесшумной работы ограничены допустимым уровнем звука в помещении и приведены в [1, приложение Ж, табл. Ж1] – для стальных труб и в [7, пункт 3.16] – для металлополимерных труб. Аналогично определяют диаметры остальных участков, а данные расчета заносят в таблицу 5.1.
Определив виды местных сопротивлений на каждом расчетном участке по расчетной схеме (отопительные приборы, запорно-регулирующая арматура, фасонные части – переходы, отводы, тройники, крестовины, изгибы труб, теплосчетчики или счетчики воды, фильтры и т.д.), определяют значение ζ каждого вида местного сопротивления для стальных труб [12, приложение II, табл. II.10-II.12, стр. 258].
Для соотношения диаметров прохода соединителя и трубы в пределах 0,8-1,0 рекомендуется принять ζ=1, а при соотношении диаметров <0,8 ζ = 1,5 (соединитель рассматривают, как внезапные сужение и расширение трубопроводов).
Затем определяют значение Σζ на расчетном участке. Местное сопротивление ζ, принадлежащее двум смежным участкам (переходы, тройники, крестовины…) относят к участку с большей скоростью движения теплоносителя. Используя значения Σζ и скорости движения воды V, м/сек на расчетном участке, определяют потери давления в местных сопротивлениях расчетного участка Z, Па по [12, приложение II, таблица II.3, стр. 235] или по формуле (20), если Σζ>10, а данные расчета заносят в таблицу 5.1, при этом в графе 12 указывают виды местных сопротивлений по каждому участку. В виду отсутствия данных значений ζ в таблицах, потери давления в местных сопротивлениях следует принять: теплосчетчик (счетчик воды) ΔΡ=10 кПа; автоматический термостатический вентиль (RTD-N) устанавливаемый у нагревательного прибора двухтрубных систем ΔΡ=10 кПа, фильтр ΔΡ=10 кПа.
Гидравлический расчет второстепенных циркуляционных колец
Расчет второстепенных циркуляционных колец системы проводят, исходя из расчета главного – основного кольца. В каждом новом кольце рассчитывают только дополнительные (не общие) участки, параллельно соединенные с участками основного – главного кольца.
Затем увязывают потери давления в смежных параллельно – соединенных участках колец без учета общих участков, т. е. сравнивают потери давления в каждом последующем ответвлении второстепенных колец с потерями давления на наиболее нагруженном направлении основного главного кольца.
Расхождение (невязка) в расчетных потерях давления на параллельно соединенных участках (без учета общих участков) допустимо при тупиковом движении воды в магистралях до 15%.
Невязку определяют по формуле (5.8):
Невязка = (∆Pi+1ГЛАВ - ∆Pi)/ ∆Pi+1ГЛАВ•100% (5.8)
где: ∆Pi+1ГЛАВ , ∆Pi потери давления в сравниваемых кольцах без учёта потерь давления на общих участках.
При невозможности увязки потерь давления путем изменения диаметра труб и использования составных стояков прибегают к установке балансировочных клапанов и дроссельных шайб.
Диаметр дроссельной шайбы следует определять по формуле (5.9):
, мм (5.9)
где G – расход воды на участке, где устанавливается дроссельная шайба, кг/ч;
ΔΡизб – избыточный напор, погашаемый дроссельной шайбой, равный разности потерь давления в сравниваемых кольцах без учёта потерь давления на общих участках, Па.
Гидравлический расчет выполняют также в табличной форме, данные расчета заносят в таблицу 5.1.

 Таблица 5.1 - Гидравлический расчет системы отопления
Номер участка Тепловая нагрузка участка Qуч, Вт Расход воды на участке Gуч, кг/ч Длина участка l, м Диаметр участка d, мм Скорость воды на участке V, м/с Удельная потеря давления на трение R, Па/м Потери давления на трение на участке Rl, Па Сумма коэффициентов местных сопротивлений, Σζ Потери давления в местных сопротивлениях Z, Па Потери давления на участке Rl+Z, Па 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Главное циркуляционное кольцо (стояк № 1, прибор № 601) 1 11880 315,61 12,12 20 0,24 54,76 663,69 6 172,80 836,49 2 8172 217,10 8,5 20 0,17 26,49 225,17 8,4 121,38 346,55 3 6653 176,75 11 15 0,24 80,34 883,74 7,6 218,88 1102,62 4 5129 136,26 11 15 0,18 49,73 547,03 6,8 110,16 657,19 5 3610 95,91 10,9 15 0,13 25,84 281,66 0,8 6,76 288,42 6 1859 49,39 3,3 10 0,11 23,90 78,87 8,2 49,61 128,48 7 1751 46,52 3,3 10 0,11 23,90 78,87 9,7 58,69 137,56 8 3610 95,91 10,9 15 0,13 25,84 281,66 0,8 6,76 288,42 9 5129 136,26 11 15 0,18 49,73 547,03 6,8 110,16 657,19 10 6653 176,75 11 15 0,24 80,34 883,74 7,6 218,88 1102,62 11 8172 217,10 8,5 20 0,17 26,49 225,17 8,4 121,38 346,55 12 11880 315,61 3,93 20 0,24 54,76 215,21 6 172,80 388,01 6280,08 ΣΔΡуч=ΣRl+Z=ΔΡсо=6280,08 мм Второстепенное циркуляционное кольцо (стояк № 5, прибор № 609) 13 14458 384,10 15 25 0,18 22,18 332,7 16 259,20 591,90 14 10895 289,44 5,15 20 0,22 45,54 234,53 20 484,00 718,53 15 9464 251,43 10,35 20 0,19 35,64 368,87 18,4 332,12 700,99 16 7894 209,72 8 20 0,16 25,60 204,8 16,3 208,64 413,44 17 6324 168,01 7,5 15 0,13 16,80 126 14,4 121,68 247,68 18 4893 129,99 10,4 15 0,18 45,00 468 16 259,20 727,20 19 2509 66,66 3,3 10 0,14 40,58 133,91 8,2 80,36 214,27 20 2384 63,33 3,3 10 0,13 37,66 124,28 9,7 81,97 206,24 21 4893 129,99 10,4 15 0,18 45,00 468 16 259,20 727,20 22 6324 168,01 7,5 15 0,13 16,80 126 14,4 121,68 247,68 23 7894 209,72 8 20 0,16 25,60 204,8 16,3 208,64 413,44 24 9464 251,43 10,35 20 0,19 35,64 368,87 18,4 332,12 700,99 25 10895 289,44 5,15 20 0,22 45,54 234,53 20 484,00 718,53 26 14458 384,10 15,85 25 0,18 22,18 351,55 16 259,20 610,75 5909,58 ΣΔΡуч=ΣRl+Z=ΔΡсо=5909,58мм Невязка = (∆Pi+1ГЛАВ - ∆Pi)/ ∆Pi+1ГЛАВ•100% = (6280,08-5909,58)/6280,80*100%=5,9%< 15% допустимо для двухтрубной системы.
Невязка допустима, следовательно, расчет выполнен верно.

Заключение

Таким образом, в ходе выполнения курсового проекта были выполнены такие задачи, как: изучение устройства и принципов расчета системы отопления жилого здания, ознакомление с принципом действия и устройством основного технологического оборудования этой системы, выполнен гидравлический расчет трубопроводов, а также расчет поверхности отопительных приборов. Помимо этого выполнен расчет теплопотерь отапливаемых помещений, а также сделан теплотехнический расчет наружных ограждений здания (стен). Система теплоснабжения отвечают архитектурно-планировочным и конструктивным решениям жилого здания.

Список использованных источников

СНиП 41-01-2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование / Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2004.
СанПин 2.1.2.1002-00 Санитарно- эпидемиологические требования к жилым зданиям и помещениям.
СНиП 23-01-99* Строительная климатология / Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2003.
СНиП 31-01-2003 Здания жилые многоквартирные / Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2003.
СНиП 2.08.02-89* Общественные здания и сооружения / Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2000.
СП 41-101-95 Проектирование тепловых пунктов / Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 1999.
СП 41-102-98 Проектирование и монтаж трубопроводов систем отопления с использованием металлополимерных труб / Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 1999.
СНиП 23-02-2003 Тепловая защита здания/ Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2003.
СП 23-101-2000 Проектирование тепловой защиты зданий / Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2001.
Богословский В.Н. Отопление. – М.: Высшая школа, 1991.
Будасов Б.В., Кашинский В.П. Строительное черчение. – М.: Стройиздат, 1990.
Справочник проектировщика. Внутренние санитарно – технические устройства. Часть I. «Отопление». Под ред. Староверова И.Г. – М.: Стройиздат, 1990.
ГОСТ 2.105-95. Единая система конструкторской документации. Общие требования к текстовым документам.- Минск: Издательство стандартов, 1995.
ГОСТ 21.602-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Рабочие чертежи. – М.: Издательство стандартов, 2003.
ГОСТ 21.1101-92. Основные требования к рабочей документации. – М.: Издательство стандартов, 1993.
ГОСТ 21.205-93 Условные обозначения элементов санитарно-технических систем – Минск.: Издательство стандартов, 1993.
Ерёмкин А.И., Королёва Т.И. Тепловой режим зданий. Учебное пособие. –М.: Издательство АСВ, 2001.
Крупнов Б.А.Отопительные приборы, производимые в России и ближнем зарубежье. – М.: Издательство АСВ, 2002.
Полушкин В.И., Русак О.Н., Буруев С.И. и др. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Ч.1. –СПб.: Профессия, 2002.
Правила учета тепловой энергии и теплоносителя. – М.: Издательство НЦ «ЭНАС», 2003.
Радиаторные терморегуляторы RTD. Каталоги фирм-иготовителей «Danfoss», «Oventrop», «Herz», «Мытищинская теплосеть» и др.
Российская архитектурно-строительная энциклопедия. VI том –М.: Госстрой РФ, 2000.
Сканави А.И., Махов Л.И. Отопление. – М.: Издательство АСВ, 2002.
Табунщиков Ю.А., Бродач М.М., Шилкин Н.В. «Энергоэффективные издания». М.: АВОК – ПРЕСС, 2003.
Худяков А.Д. Теплозащита здания в северных условиях. – М.: Издательство АСВ, 2001.
Циркуляционные насосы для отопительных систем: «Grundfos», «Nocchi», «Wilo» и т.д.
Щекин Р.В. и др. Справочник по теплоснабжению и вентиляции. Книга первая. «Отопление и теплоснабжение» – Киев.: Будивельник, 1976.
Энергосбережение в системах теплоснабжения, вентиляции и кондиционирования воздуха.: Справочное пособие./ под ред. Богусловского Л.Д. –М.: Стройиздат, 1990.











4