1. Самостоятельная работа

1. Общие положения

Распределение нагрузки по дисциплине «Отопление и вентиляция»

Курс	Семестр	Нагрузка в семестре				Форма контроля
		Лекции	Практ. занятия	Лаб. занятия	Сам. работа
2	3	39	8	-	8	Зачет
	4	29	8	-	8	Экзамен

При проведении самостоятельных занятий по дисциплине «Отопление и вентиляция» перед студентами специальности «Теплоснабжение и теплотехническое оборудование» ставятся следующие задачи:

– ознакомиться со справочной и нормативной литературой по данной дисциплине;

– научиться применять теоретический материал при решении конкретных практических задач;

– ознакомиться с методами расчетов, сопутствующих системам отопления.

1.2. Тематический план учебных занятий

Самостоятельная работа студентов включает 4 темы в 3-м семестре и 4 темы в 4-м семестре – узловые вопросы по дисциплине «Отопление и вентиляция».

При подготовке индивидуальных заданий по темам 3-го семестра выполнялось следующее условие: результаты предыдущей индивидуальной самостоятельной работы являются исходными данными для выполнения последующей работы, т. е. предполагается логическая последовательность изучения всей дисциплины.

3-й семестр

Тема № 1: Системы отопления (2 часа).

Цель: углубление знаний по конструктивным разновидностям и классификационным признакам систем отопления.

Перечень теоретических вопросов, подлежащих изучению:

1. Назначение отопления.

2. Основные конструктивные элементы систем отопления.

3. Теплоносители в системах отопления.

4. Классификация систем отопления:

– по виду теплоносителя;

– по месту расположения генератора теплоты;

– по способу создания циркуляции;

– по температуре теплоносителя;

– по положению стояков;

– по типу стояка;

– по месту расположения подающих и обратных магистралей;

– по движению теплоносителя в подающих и обратных магистралях.

Литература: [1. Гл. 1, § 1.1–1.4], [5. Гл. 7; Гл. 10.2, 10.4].

Индивидуальное задание

Выполнить четыре различных схемы систем отопления, отличающихся друг от друга, как минимум, тремя признаками. Описать по классификационным признакам каждую из этих систем.

Тема № 2: Конструктивные и эксплуатационные особенности однотрубных систем отопления (2 часа).

Цель: закрепление теоретического материала и приобретение практических навыков по определению:

– температуры на любом участке стояка;

– падения температуры в приборе при различных типах

приборных узлов.

Перечень теоретических вопросов, подлежащих изучению:

1. Конструктивные особенности однотрубных систем отопления.

2. Эксплуатационные особенности однотрубных систем отопления.

3. Разновидности однотрубных систем отопления; проточные и

непроточные системы.

4. Формула для определения температуры на любом участке стояка.

5. Понятие коэффициента затекания.

6. Формула для определения падения температуры в приборе.

7. Формула для определения средней температуры в приборе.

Литература: [1. Гл. 6, § 6.2; Гл. 7, § 7.4; Гл. 8, § 8.3].

Индивидуальное задание:

Выполнить схему однотрубной системы отопления для трехэтажного здания с количеством стояков не менее трех, для каждого стояка принять различные типы приборных узлов.

Тепловые мощности приборов принять в пределах 1300...2000 Вт для верхней разводки и 800...1200 Вт для нижней разводки. Параметры теплоносителя принять в системе с верхней разводкой: tг=95 °C, tо=70 °C; с нижней разводкой: tг=105 °C, tо= 70 °C.

Определить:

– температуру теплоносителя на каждом участке стояка;

– падение температуры теплоносителя в одном приборе на каждом стояке;

– среднюю температуру теплоносителя в этих приборах.

Тема № 3: Расчет естественного циркуляционного давления (ЕЦД) в системах водяного отопления (2 часа).

Цель: закрепление теоретического материала и приобретение практических навыков по определению ЕЦД в различных системах отопления.

Перечень теоретических вопросов, подлежащих изучению:

1. Физический смысл ЕЦД.

2. Формула для определения ЕЦД в простейшем циркуляционном кольце.

3. Расчет ЕЦД для следующих систем отопления:

– однотрубной проточной с верхней разводкой;

– однотрубной непроточной с верхней и нижней разводкой;

– двухтрубной;

– горизонтальной однотрубной.

Литература: [5. Гл. 7, § 7.3, § 7.4(1); Гл. 10.7].

Индивидуальное задание

Рассчитать ЕЦД для следующих систем водяного отопления:

– однотрубной проточной с верхней и нижней разводкой;

– однотрубной непроточной с верхней и нижней разводкой;

– двухтрубной с верхней разводкой;

– горизонтальной однотрубной.

Количество стояков, лежаков и отопительных приборов на них принимать не менее трех. Исходные данные принять по индивидуальному заданию № 2.

Тема № 4: Расчет площади нагревательной поверхности отопительного прибора (2 часа).

Цель: закрепление теоретического материала и усвоение инженерной методики расчета площади нагревательной поверхности прибора по формулам и таблицам (табл. 9.1 – 9.13, прил. Х.1) [5].

Перечень теоретических вопросов, подлежащих изучению:

1. Классификация приборов.

2. Виды приборов.

3. Выбор и размещение приборов.

4. Коэффициент теплопередачи отопительного прибора.

5. Плотность теплового потока отопительного прибора.

6. Тепловой расчет приборов.

Литература: [1. § 1.1–4.9], [5. § 9.1–9.8].

Индивидуальное задание:

Рассчитать площади нагревательных поверхностей для трех отопительных приборов (для различных типов приборных узлов).

Исходные данные принять по индивидуальному заданию № 2.

4-й семестр

Тема № 1: Применение радиаторных терморегуляторов типа RTD-N и автоматических балансировочных клапанов типа ASV-P (PV) для гидравлического регулирования двухтрубных систем отопления с нижним расположением подающей и обратной магистрали (2 часа).

Цель: закрепление теоретического материала и усвоение инженерной методики подбора регулирующей арматуры

Перечень теоретических вопросов, подлежащих изучению:

1. Назначение регулирующей арматуры.

2. Классификация регулирующей арматуры.

3. Принцип действия термостатического клапана.

4. Принцип действия автоматического балансировочного клапана.

Литература: [5. Гл. 7; Гл. 10.8–10.12].

Индивидуальное задание

Выполнить гидравлический расчет стояка двухтрубной системы отопления с нижним расположением подающей и обратной магистрали, а также определить настройку радиаторных терморегуляторов типа RTD-N и автоматических балансировочных клапанов типа ASV-P (PV). Тепловые мощности приборов принять в пределах 1300...1800 Вт. Параметры теплоносителя принять tг=85 ⁰С, to=65 ⁰С; tг=80 ⁰С, to=60 ⁰С.

Тема № 2: Применение радиаторных терморегуляторов типа RTD-G и автоматических комбинированных балансировочных клапанов типа AB-QM для гидравлического регулирования однотрубных систем отопления (2 часа).

Цель: закрепление теоретического материала и усвоение инженерной методики подбора регулирующей арматуры.

Перечень теоретических вопросов, подлежащих изучению:

1. Назначение регулирующей арматуры.

2. Классификация регулирующей арматуры.

3. Принцип действия термостатического клапана.

4. Принцип действия автоматического балансировочного клапана.

Литература: [5. Гл. 7; Гл. 10.8–10.12].

Индивидуальное задание:

Выполнить гидравлический расчет стояка однотрубной системы отопления, а также подбор и регулировку радиаторных терморегуляторов типа RTD-G и автоматических комбинированных балансировочных клапанов типа AB-QM. Использовать непроточный приборный узел со смещенным замыкающим участком. Тепловые мощности приборов принять в пределах 1300...1800 Вт. Параметры теплоносителя принять tг=80 ⁰С, to=60 ⁰С; tг=85 ⁰С, to=65 ⁰С.

Тема № 4: Конструктивные особенности систем центрального воздушного отопления (2 часа).

Цель: углубление знаний по схемам подачи воздуха и способам расчета систем центрального воздушного отопления.

Перечень теоретических вопросов, подлежащих изучению:

1. Классификация и схемы систем центрального воздушного отопления.

2. Количество и температура воздуха для отопления.

3. Особенности расчета воздуховодов.

Литература: [5. Гл. 10, § 10.2, 10.3, 10.9, 10.10].

Индивидуальное задание:

Найти начальную температуру воздуха в воздуховоде (R=0,25 м °С/Вт) длиной 15 м, проложенном вне отапливаемого помещения, в которое для возмещения теплопотерь, равных 8 кВт при tв=18 °C, подается по воздуховоду 650 м³/ч нагретого воздуха.

Тема № 5: Оборудование систем местного воздушного отопления (2 часа).

Цель: углубление знаний по условиям применения и использования систем местного воздушного отопления.

Перечень теоретических вопросов, подлежащих изучению:

1. Классификация и схемы систем местного воздушного отопления.

2. Отопительные агрегаты.

3. Расчет подачи воздуха, нагретого в отопительном агрегате.

4. Квартирная система воздушного отопления.

5. Рециркуляционные воздухонагреватели.

Литература: [5. Гл. 10, § 10.4–10.8].

Индивидуальное задание:

Рассчитать систему воздушного отопления агрегатами, обогреваемыми водой (температура 150–70 ºС), с наклонной подачей воздуха в цехе длиной 50, шириной 20 и высотой 9 м, если теплопотери цеха составляют 170 кВт, tв=15 ºС, vнорм= 0,5 м/с и Δtнорм=3 ºС.