Hvordan beregne varmetapet til en bygning uavhengig. Beregning av varmetap til det omkringliggende rommet

Beregning av varmeanlegg, varmtvannsforsyning og ventilasjon

Forklarende merknad til kursarbeidet på disiplinen

"Varmeanlegg, ventilasjon og luftkjøling"

Fullført:

elev av gruppe 31 E

Zakharets A.V.

Veileder

Kunst. lærer ved avdelingen T

Koksharov M.V.

I henhold til alternativet du trenger:

1) Beregn varmetapet til bygget.

3) Beregn varmtvannsforsyningssystemet.

4) Tegn et isometrisk diagram av varmtvannsforsyningssystemet, angi diameteren til rørledningene

5) Beregn ventilasjonssystemet, bestem mengden varme for oppvarming av den ventilerte luften.

UDC 621.313.333

Kursarbeidet inneholder 28 sider, 7 figurer, 4 tabeller, 5 kilder, 2 søknader.

Varmetap, omsluttende konstruksjoner, varmesystem, radiator, kjølevæske, infiltrasjon, varmtvannsforsyning, stigerør, plankeseng, rørledning, ventilasjon.

Studieobjektet er et toetasjes boligbygg.

Formålet med arbeidet er utvikling og konsolidering av metoder for beregning av varmetapene til en bygning, varmesystemer, varmtvannsforsyning, ventilasjon.

Forskningsmetoder - beregning og grafisk.

Kurs utført i et tekstredigeringsprogram Microsoft Word 2007

Introduksjon. fem

1 Startdata. 6

2 Beregning av varmetap i bygget. 7

2.1 Fylle ut tabellen.. 7

2.2 Beregning av diametrene til rørledningene til varmesystemet. tjue

3 Beregning Varmtvannsanlegg.. 23

3.1 Bestemmelse av beregnet vannforbruk i varmtvannsanlegg .. 23

3.2 Bestemme diameteren til varmtvannsrørledningen .. 23

4 Beregning av ventilasjonsanlegget. 26

4.1 Forbruk tilluft. 26

4.2 Bestemmelse av varmeforbruk for oppvarming av ventilert luft. 26

Konklusjon. 28

Bibliografisk liste. 29

Vedlegg A

Vedlegg B

Introduksjon

Varmetapsberegningen er milepæl prosjektering av varme-, varmtvanns- og ventilasjonsanlegg.

For å bestemme den termiske kraftdekningen maksimal belastning på varmesystemet er det nødvendig å vite varmetapet til bygningen i den mest alvorlige bosettingsdelen av den kalde perioden av året. For å løse spørsmålet om samsvar med nivået på varmeforbruket til bygningens varmesystem med moderne krav, spesielt med tanke på problemet med energisparing, er det nødvendig å bestemme varmetapet til bygningen for hele oppvarmingsperioden.

Det er forskjellige tilnærminger for å velge de beregnede verdiene for varmeledningskoeffisientene byggematerialer. Samtidig, omhyggelig med å velge verdien gitt koeffisient veldig viktig. Det er også nødvendig å evaluere verdiene til varmeoverføringskoeffisienten på overflatene av gjerdene, spesielt varmeoverføringskoeffisienten på indre overflate, fordi hvis verdien er for høy, vil den beregnede temperaturen på den indre overflaten, for eksempel av et vindu, også være for høy. Når du skal bestemme varmetapet til en bygning, er det viktig å korrekt vurdere varmeoverføringskoeffisienten til bygningsskalaen.

Oppgaven presenterer beregninger av bygningens varmetap og varmebehov til oppvarming av infiltrasjonsluft, beregnet og prosjektert varme-, varmtvanns- og ventilasjonsanlegg.

Formålet med dette arbeidet er å få kunnskap, ferdigheter i beregning og prosjektering av varme-, varmtvanns- og ventilasjonsanlegg.

Innledende data

Figur 1.1 - Plan over første (andre) etasje i bygget

Tabell 1.1 - Startdata

Beregning av bygningens varmetap

Med en forsiktig tilnærming til utformingen av et hjemmevarmesystem, er det nødvendig å starte med å beregne varmetapet til bygningen. Varmetap i huset skjer gjennom vegger, vinduer, inngangsdører, tak og gulv i første etasje. Varme slipper også ut med luft når den infiltrerer gjennom hull i strukturer, vinduer og dører.

For enkelhets skyld å beregne og presentere informasjon, resultatet av den andre delen av denne semesteroppgave bordet vil bli fylt. For hvert rom vil 25 parametere bli bestemt eller beregnet. Beregningen er gjort i henhold til SNiP 23-02-2003 " Termisk beskyttelse bygninger."

Fyller ut tabellen

2.1.1 Navn på rommet

Denne kolonnen angir romnummer i henhold til byggeplanen. Vanligvis starter nummereringen av rom fra inngangen og går med klokken. Det første sifferet er etasjenummeret, resten er romnummeret.

Figur 2.1 - Plan over første etasje i oppgaven

Figur 2.2 - Plan over andre etasje i oppgaven.

2.1.2 Utetemperatur.

I denne kolonnen, i samsvar med SNiP 23-01-99 "Konstruksjonsklimatologi", er lufttemperaturen for den kaldeste fem-dagers perioden med en sikkerhet på 0,92 tn, ° C for ønsket by eller region indikert.

For St. Petersburg t n \u003d -26 ° С

2.1.3 Design innendørs lufttemperatur

I denne kolonnen, i samsvar med GOST 30494-2011, indikerer "Bolig og offentlige bygninger" optimal temperatur inneluft t in, ° C, avhengig av type. Ja, for stuer

t i \u003d 18 - 20 ° С, for bad t i \u003d 24 - 26 ° С, for kjøkken t i \u003d 19 - 21 ° С.

I beregninger for bad tar vi t inn = 25 ° C, for alle andre rom t in = 20 ° C

2.1.4 Navn på overflaten.

Følgende forkortelser er introdusert for å betegne omsluttende strukturer:

HC - yttervegg

TIL - vindu

DN - ytterdør

2.1.5 Overflateorientering

Orienteringen av de vertikale omsluttende strukturene til kardinalpunktene er indikert:

Beist

2.1.6 Overflatelengde

Lengden eller, ved vertikal flate, høyden på bygningsskjermen er angitt i meter.

2.1.7 Overflatebredde

Angir bredden på overflaten i meter.

2.1.8 Overflateareal

Overflatearealet er definert som produktet av lengden (høyden) og bredden på overflaten i henhold til formelen:

a – lengde (høyde), m

b - bredde, m

Ved beregning av varmetap bestemmes arealet av individuelle gjerder A, m2 i samsvar med følgende regler målinger:

1. Arealet av vinduer, dører og lanterner måles ved den minste bygningsåpningen.

2. Arealet av taket og gulvet måles mellom aksene til de indre veggene og den indre overflaten til ytterveggen. Arealet av vegger og gulv som ligger på bakken, inkludert på tømmerstokker, bestemmes med en betinget oppdeling av dem i soner.

3. Arealet til ytterveggene måles

I plan - langs den ytre omkretsen mellom aksene til de indre veggene og det ytre hjørnet av veggen;

I høyden - i alle etasjer unntatt den nedre: fra nivået på det ferdige gulvet til gulvet i neste etasje. På toppetasjen toppen av ytterveggen faller sammen med toppen av kledningen, eller loftsetasje. I underetasjen, avhengig av gulvdesign: a) fra den indre overflaten av gulvet på bakken; b) fra forberedelsesoverflaten for gulvkonstruksjonen på stokkene; c) fra underkanten av taket over en uoppvarmet undergrunn eller kjeller.

4. Ved bestemmelse av varmetap gjennom innvendige vegger deres områder er målt langs den indre omkretsen. Varmetap gjennom de innvendige kapslingene til lokalene kan ignoreres hvis lufttemperaturforskjellen i disse lokalene er 3°C eller mindre.

Overføringen av varme fra rommet gjennom strukturen til gulvet eller veggen og tykkelsen på jorda som de kommer i kontakt med er underlagt komplekse lover. For å beregne motstanden mot varmeoverføring av strukturer som ligger på bakken, brukes en forenklet metode. Gulvflaten på bakken er delt inn i striper 2 m brede, parallelt med krysset mellom yttervegg og grunnflate. Tellingen av soner starter langs veggen fra bakkenivå, og dersom det ikke er vegger langs bakken, så er sone I gulvlisten nærmest ytterveggen. De neste to stripene blir nummerert II og III, og resten av gulvet blir sone IV. (se figur 2.3)

På denne måten, Totalt areal etasjen deles inn i soner og arealet legges inn i en kolonne for hver etasjesone, og for første sone telles arealet i byggets hjørner to ganger.

Figur 2.3 - Prinsippet for å dele gulvet i bygget i soner

Figur 2.4 - Oppdeling av gulvet i 1. etasje i soner

2.1.9 Beregnet temperaturforskjell

,ºС bestemmes som forskjellen mellom temperaturen på inneluften i rommet og temperaturen på uteluften i den kaldeste femdagersperioden i henhold til formelen:

(2.2)

2.1.10 Koeffisient n

Vi velger koeffisienten n, som tar hensyn til bygningens posisjon i forhold til uteluften:

n = 1. Yttervegger og belegg (inkludert de som er ventilert med uteluft), loftsgulv (med tak laget av stykkematerialer) og over innkjørsler; tak over kalde (uten omsluttende vegger) undergrunn i den nordlige bygningsklimatiske sonen.

n = 0,9. Tak over kalde kjellere som kommuniserer med uteluft; loftstak (med tak laget av rulle materialer); tak over kalde (med omsluttende vegger) undergrunn og kalde gulv i den nordlige bygningsklimatiske sonen.

n=0,75. Himlinger over uoppvarmede kjellere med takvinduer i vegger.

n = 0,6. Himlinger over uoppvarmede kjellere uten takvinduer i vegger, plassert over bakkenivå.

n = 0,4. Himlinger over uoppvarmet teknisk undergrunn plassert under bakkenivå

2.1.11 Varmeoverføringskoeffisient for bygningsskala

Varmeoverføringskoeffisienten til den omsluttende strukturen k, W / (m 2 ∙ ° С) - en verdi numerisk lik overflatetetthet varmebølge passerer gjennom bygningskonvolutten med en forskjell mellom den interne og utetemperatur luft beregnes med formelen:

hvor R i er den normative verdien av varmeoverføringsmotstanden til gulvets i-te sone.

For hver sone av et uisolert gulv, standardverdier varmeoverføringsmotstand:

sone I - R I \u003d 2,1 m 2 ° C / W;

sone II - R II \u003d 4,3 m 2 ° C / W;

sone III - R III \u003d 8,6 m 2 ° C / W;

sone IV - R IV \u003d 14,2 m 2 ° C / W.

2.1.12 Hovedvarmetap

Formelen for å beregne hovedvarmetapet Q hoved, W for rommet gjennom bygningskonvolutten:

hvor k er varmeoverføringskoeffisienten til bygningskonvolutten, W / (m 2 ∙ ° С);

A - overflateareal, m 2

2.1.13 Ekstra tapsfaktor β 1

Tillegget til orienteringen av gjerdet langs kardinalpunktene er akseptert for alle eksterne vertikale gjerder eller vertikale projeksjoner av utvendige skrå gjerder:

· for nordlig, nordøstlig, nordvestlig, østlig orientering ß 1 = 0,1;

sørøstlige og vestlige ß 1 = 0,05;

sørlige og sørvestlige ß 1 = 0.

Figur 2.5 - Verdien av koeffisienten ß 1

2.1.14 Ekstra tapsfaktor β 2

Tillegget for et hjørnerom med to eller flere yttervegger tar hensyn til at strålingstemperaturen i et slikt rom er lavere enn i et standardrom. Derfor, i hjørnerom i en boligbygning tas den indre lufttemperaturen 2 ° C høyere enn i et vanlig rom, og i bygninger for andre formål tas det hensyn til økte varmetap ved å legge til ß 2 \u003d 0,05 til hovedvarmetapene til vertikale eksterne gjerder.

2.1.15 Ekstra tapsfaktor β 3

Tillegget til inntrengning av kald luft gjennom ytterdører inn i en bygning som ikke er utstyrt med luft-termisk gardin, når de åpnes i kort tid, regnes som hovedvarmetapet til dørene. Så, i en bygning med høyde H for trippeldører med to vestibyler , for doble dører med tambur , for doble dører uten vestibyle , for enkeltdører . For utvendige porter i fravær av vestibyle og luftgardin varmetap beregnes med et tilsetningsstoff, og hvis det er en vestibyle ved porten - med et tilsetningsstoff. De angitte tilsetningsstoffene gjelder ikke sommer- og reserve ytterdører og porter.

2.1.16 Total tilleggstapsfaktor

Den totale koeffisienten for ytterligere tap bestemmes av formelen:

2.1.17 Varmetap med hensyn til tilleggstap Q β

For å finne varmetap, med tanke på ytterligere tap, er det nødvendig å multiplisere verdiene til den tolvte og sekstende kolonnen, dvs. påvirkningen av tilleggskoeffisienter på hovedvarmetapene tas i betraktning.

2.1.18 Nominell luftgjennomtrengelighet

Nominell luftgjennomtrengelighet G n er konstruksjonens maksimalt tillatte luftgjennomtrengelighet for evt værforhold, tatt i samsvar med SNiP 23-02-2003, hvis verdier er gitt i tabellen. 2.1

Tabell 2.1 - Verdier G n

2.1.19 Lufttrykkdifferanse

Strømningshastigheten for uteluft som kommer inn i lokalene som følge av infiltrasjon under designforhold avhenger av bygningens plassplanleggingsløsning, samt tettheten til vinduer, balkongdører og glassmalerier. Oppgaven med ingeniørberegning er redusert til å bestemme strømningshastigheten til infiltrasjonsluft G inf, kg / t, gjennom separate gjerder i hvert rom. Infiltrasjon gjennom vegger og dekker er liten, så den blir vanligvis neglisjert og beregnet kun gjennom fylling av takvinduer, samt gjennom lukkede dører og porter, inkludert de som er under normal driftsmodus ikke åpne. Varmekostnadene for luft som strømmer inn gjennom åpne dører og porter i designmodus tas i betraktning som tillegg til hovedvarmetapene gjennom inngangsdører og porter.

Beregningen avslører maksimalt mulig infiltrasjon, så hvert vindu eller dør anses å være på vindsiden av bygget.

Den beregnede trykkforskjellen Δp, Pa for et vindu eller en dør i hver etasje bestemmes av formelen:

For dører:

(2.9)

R inf.ok R inf.dv - den nødvendige luftpermeabiliteten til henholdsvis vinduet og døren, m 2 ∙ h / kg;

Δр – beregnet trykkforskjell, Pa;

Δр 0 – 10 Pa.

2.1.21 Infiltrasjonsvarmeoverføringskoeffisient

Koeffisient som tar hensyn til påvirkningen av overføringsvarmestrømmen:

k = 0,7. For veggflatepaneler og for trelagsvinduer;

k = 0,8. For vinduer og balkongdører med separate bindinger;

k = 1. For vinduer og balkongdører med parvise eller tilstøtende karmer.

2.1.22 Varmeforbruk til infiltrasjon

Varmeforbruk for infiltrasjon Q inf, W beregnes med formelen:

2.1.24 Strøm til varmeenheten

Som varmeapparat støpejernsradiator M-140, som er viden kjent i CIS, ble valgt. Seksjonsradiatorer i støpejern er tradisjonelle apparater for vårt land.

Deres største fordel er muligheten til å bruke åpne systemer. I motsetning til andre radiatorer, er støpejern praktisk talt ufølsomme for systemtømming, det vil si at de lar deg tømme vann fra det så ofte du vil. Når støpejern helles på overflaten, er det spesielt slitesterkt lag fra høyt innhold silisium, derfor, i rå form, er støpejern ganske motstandsdyktig mot korrosjon, inkludert fra effekten av faste partikler som er tilstede i kjølevæsken. Apropos ytelse støpejerns radiatorer, bør det bemerkes deres høye varmeledningsevne og store termiske treghet.

Radiatorseksjoner er støpt av grått støpejern, de kan kombineres til enheter i forskjellige størrelser. Seksjoner er koblet på nipler med pakninger laget av papp, gummi eller paronitt.

La oss ta kraften til en del av M-140 radiatoren som tilsvarer 140 watt.

Det er ingen oppvarming på badet. Rommet varmes opp ved å installere en oppvarmet håndklestativ på varmtvannsledningen. La oss ta kraften til den oppvarmede håndklestativet lik 260 watt.

2.1.25 Antall varmeapparater

For å finne antall seksjoner av M-140-radiatoren for ett rom, må du dele det totale varmetapet til dette rommet med kraften til en seksjon av M-140-radiatoren.

Generell termisk belastning bygningens første etasje er 25.152 kW, andre etasje er 23.514 kW.

Alle beregninger i de foregående avsnittene utføres for hver etasje i bygningen og er tabellert i vedlegg A (for første etasje) og vedlegg B (for andre etasje)

BEREGNING AV VARMETAP

Uisolert RØR

FOR LEGGING OVER JORDEN

METODOLOGISKE INSTRUKSJONER

Introduksjon

Dette dokumentet diskuterer funksjonene ved beregning av varmetap ved uisolerte rørledninger av varmenettverk under overjordisk legging og foreslår en praktisk metode for å utføre beregningen.

Beregning av varmetap ved isolerte rørledninger skal utføres i henhold til de metoder som er angitt i gjeldende normative dokumenter/12/. Karakteristisk for denne situasjonen er at varmestrømmen hovedsakelig bestemmes av den termiske motstanden til den termiske isolasjonen. I dette tilfellet har varmeoverføringskoeffisienten på den ytre overflaten av dekklaget liten effekt på mengden varmetapet og kan derfor tas i henhold til gjennomsnittsverdier.

Driften av en rørledning for varmenettverk uten termisk isolasjon er en atypisk situasjon, siden alle varmerørledninger i henhold til normene må ha termisk isolasjon for å unngå betydelige varmetap. Det er derfor ingen forskriftsdokumenter gir metoder for å beregne varmetapet til rørledninger for dette tilfellet.

Under drift av varmenett kan det imidlertid oppstå situasjoner når egne seksjoner rørledninger er fratatt termisk isolasjon. For å sikre muligheten for å beregne varmetap ved slike rørledninger er denne metoden utviklet. Den er basert på de mest generelle teoretiske avhengighetene for varmeoverføring av en rørledning under forhold med tvungen konveksjon, som er gitt i utdannings- og referanselitteratur.

I henhold til kundens krav, alle formler og beregnede verdier er ikke gitt i det internasjonale enhetssystemet, men i forhold til måling av varmetap i kcal/time.

1. Teoretisk grunnlag varmetapsberegning

uisolerte rørledninger

med overjordisk legging

Rørledningen til varmenettet er et horisontalt plassert oppvarmet rør, blåst av vinden eller plassert i rolig luft. Derfor kan varmeoverføringen til en slik rørledning bestemmes fra kjente avhengigheter ved å bruke varmeoverføringskoeffisienten gjennom rørveggen:

Q = Fp · (Tp - Tv) / K, (1.1)

K = 1 / (1/αp + δm/λm + 1/αw), (1.2)

Som de beregnede temperaturene bør gjennomsnittstemperaturene for den aktuelle perioden tas. Samtidig kan temperaturen på rørledningsoverflaten tas lik temperaturen på vannet i rørledningen, siden den termiske motstanden til rørveggen δm/λm og motstand mot varmeoverføring på den indre overflaten 1/αw for et rent rør, mange ganger mindre enn motstanden mot varmeoverføring på den ytre overflaten 1/αp . Denne forutsetningen gjør det mulig å betydelig forenkle beregningen og redusere antall nødvendige initialdata, siden det da ikke er nødvendig å vite vannhastigheten i røret, rørets veggtykkelse og graden av veggforurensning på den indre overflaten. Regnefeilen knyttet til en slik forenkling er liten og mye mindre enn feilene knyttet til usikkerheten til andre beregnede verdier.

Arealet av den ytre overflaten av rørledningen bestemmes av lengden og diameteren:

Fp = π Dp L, (1.3)

Med hensyn til ovenstående kan uttrykk (1) konverteres til formen:

Q = αp π Dp L (Tp - Tv), (1.4)

Det viktigste ved beregning av varmetap er riktig bestemmelse av varmeoverføringskoeffisientene på den ytre overflaten av rørledningen. Spørsmålet om varmeoverføring fra et enkelt rør er godt studert, og de beregnede avhengighetene er gitt i lærebøker og oppslagsbøker om varmeoverføring. I følge teorien er den totale varmeoverføringskoeffisienten definert som summen av de konvektive og strålingsvarmeoverføringskoeffisientene:

αp = αk + αl (1.5)

Koeffisienten for konvektiv varmeoverføring avhenger av lufthastigheten og strømningsretningen i forhold til rørledningens akse, rørledningens diameter og luftens termofysiske egenskaper. I det generelle tilfellet vil uttrykket for å bestemme varmeoverføringskoeffisienten på den ytre overflaten av rørledningen med tverrgående luftstrøm være:

i den laminære modusen for luftbevegelse (Reynolds kriterium Re mindre enn 1000)

αc = 0,43 βφ Re0,5 λv / Dn (1.6)

I det overgangsmessige og turbulente regimet for luftbevegelse (Reynolds kriterium Re lik eller større enn 1000)

αc = 0,216 βφ Re0,6 λv / Dn , (1.7)

Re = U β u Dn/v i , (1.8)

Velg en by Velg en by Brest Vitebsk Volgograd Dnepropetrovsk Jekaterinburg Zaporozhye Kazan Kyiv Lugansk Lvov Minsk Moskva Nizhny Novgorod Novosibirsk Odessa Omsk Perm Riga Rostov-on-Don Samara St. Petersburg Simferopol Ufa Kharkiv Chelyabinsk ut Chernig -ov o C

Skriv inn lufttemperaturen i rommet; t ext = + o C

Varmetap gjennom vegger utvide kollaps

Varmetap gjennom vinduer utvide kollaps

Varmetap gjennom tak utvide kollaps

Varmetap gjennom gulvet utvide kollaps