Тепловой расчет

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Сибирский государственный индустриальный университет»

Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции

ОТОПЛЕНИЕ ЖИЛОГО ПОМЕЩЕНИЯ

Рекомендации к выполнению контрольных работ по дисциплине «Теплогазоснабжение и вентиляция».

Специальность 270102 «Промышленное и гражданское строительство»

Заочная форма обучения

Новокузнецк

2007

УДК 697.34(075.8) О 35

Рецензент Кандидат технических наук, доцент кафедры теплофизики и про-

мышленной экологии СибГИУ С.Г.Коротков

О 35 Отопление жилого помещения. Метод. рекомендации/ Сост.: И.В.Баклушина: СибГИУ. – Новокузнецк, 2007. – 20 с.

Представлены методики расчета тепловых потерь помещением жилого здания и отопительного прибора, устанавливаемого в данном помещении. Приведены необходимые рекомендации к выполнению работ, а также варианты заданий к выполнению.

Предназначено для студентов специальностей «Промышленное и гражданское строительство»(270102) Заочная форма обучения.

ВВЕДЕНИЕ

Для создания комфортных условий в помещении в холодный период года необходимо устраивать отопление. Наиболее предпочтительный вариант отопления – центральное отопление с внешним источником тепла (ТЭЦ, котельная).

Расчет отопления жилого помещения состоит из двух частей: расчета тепловых потерь помещения и теплового расчета отопительного прибора, устанавливаемого в данном помещении.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 1

Расчет тепловых потерь помещения

Для расчета тепловых потерь необходимо привести расчетную план-схему помещения (рисунок 1). На плане необходимо указать:

1)Размеры помещения, мм;

2)Толщину наружной стены, мм;

3)Ширину окна в плане, мм;

4)Место установки отопительного прибора.

3

Прежде чем начинать расчет, необходимо перечислить с обоснованием ограждения помещения, которые будут производить тепловые потери.

Рисунок 1 – План-схема жилого помещения

Общие тепловые потери, Вт, через ограждение помещения находятся по формуле:

Qогр = Qосн·(1+Σβ),

(1)

где Qосн – основные тепловые потери через ограждение, Вт, находятся по формуле:

Qосн = k·F·(tв-tн)·n,

(2)

где k – коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/(м2 ·0С). Принимается из задания;

F – площадь ограждения, м2. Рассчитывается отдельно для каждого из ограждений, исходя из размеров, которые находятся в результате обмера ограждения (см. ниже);

4

tн – расчетная температура наружного воздуха, принимается из задания;

tв – нормируемая температура внутреннего воздуха. Принимается по [3, прил. 4] в зависимости от tн. При выполнении данной работы можно принимать следующим образом:

−для жилых комнат: при tн ≤ -30 tв = 20оС,

при tн > -30 tв = 180С,

−для кухни и туалетов tв = 180С,

−для коридоров и лестничных клеток tв = 160С.

Вугловых помещениях tв принимается на 20С выше норми-

руемой.

n – поправочный коэффициент уменьшения расчетной разности температур. Принимается по таблице 1 или [2, табл. 3];

β – добавочные теплопотери, принимаются по таблице 2 или

[1, прил. 9].

Таблица 1 – Значения коэффициента уменьшения расчетной разности температур n

		Коэффи-
	Ограждающие конструкции	циент
		n
	1. Наружные стены и покрытия (в том числе венти-
	лируемые наружным воздухом), перекрытия чер-
	дачные (с кровлей из штучных материалов) и над	1
	проездами; перекрытия над холодными (без огра-
	ждающих стенок) подпольями в Северной строи-
	тельно-климатической зоне
	2. Перекрытия над холодными подвалами, сооб-
	щающимися с наружным воздухом; перекрытия
	чердачные (с кровлей из рулонных материалов);	0,9
	перекрытия над холодными (с ограждающими
	стенками) подпольями и холодными этажами в
	Северной строительно-климатической зоне

5

Продолжение таблицы 1

	3. Перекрытия над неотапливаемыми подвалами со	0,75
	световыми проемами в стенах
	4. Перекрытия над неотапливаемыми подвалами без	0,6
	световых проемов в стенах, расположенные выше
	уровня земли
	5. Перекрытия над неотапливаемыми техническими	0,4
	подпольями, расположенными ниже уровня земли

Кроме того, существуют тепловые потери на инфильтрацию. При отсутствии данных принимаются в размере 25% от основных тепловых потерь помещения и рассчитываются отдельной строкой в таблице после расчета общих тепловых потерь всех ограждений помещения.

Расчет ведется в табличной форме (см. таблицу 3).

Таблица 2 – Значения добавочных тепловых потерь β

	н			Добавочные теплопотери β
	- t
	Температура на ружного воздуха			на ориентацию		Прочие
		Ограж-	Ориентация		на угловые помещения	На холодные полы	На вры-
							вание на-
		дение	ограждения
							ружного
							воздуха в
							двери
	Любая	Наруж-	СЗ, С, СВ, В	0,1	0,05	−	−
		ные
			З и ЮВ	0,05	0,1	−	−
		стены,
			Ю и ЮЗ	0	0,1	−	−
		окна
	Любая	Наруж-	СЗ, С, СВ, В	0,1			0,27·Н
		ные			−	−	(Н – вы-
			З и ЮВ	0,05
		двери					сота дома
			Ю и ЮЗ	0			в метрах)
	≤ –40	Пол над	−	−	−	0,05	−
		подвалом

6

Таблица 3 – Расчет тепловых потерь помещения

помещения№

Ограждение

Ориентация

2

t

k/(Вт,м

ПлощадьF, м

Обмер

) С

Наимено-

tн,

н

·

вание по-

огражде-

t−

2

n

мещения

ния

0С

в

А×Б, м

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Продолжение таблицы 3

Добавочные теплопоте-

Общие

Сумма те-

Основные

ри β

теплопо-

плопотерь

теплопотери

На

Про-

тери ог-

помеще-

Qосн, Вт

ориен-

1+Σβ

раждения

ния Qобщ,

тацию

чие

Qогр, Вт

Вт

11

12

13

14

15

16

Обмер ограждений производится следующим образом: Наружные стены:

А) ширина в угловых помещениях обмеряется от наружного угла до середины перегородки, в неугловых помещениях от середины перегородки до середины перегородки;

Б) высота для первого этажа равна высоте этажа плюс толщина перекрытия над подвалом, для остальных этажей - равна высоте этажа.

Пол, потолок:

А) ширина обмеряется от середины перегородки до середины перегородки;

Б) длина обмеряется от внутренней поверхности стены до середины перегородки.

Окна, двери:

А) ширина принимается по плану (наружный размер) или из задания;

Б) высота принимается из задания или стандартная (окна 1,4

– 1,5 м, двери 2 – 2,2 м).

7

Примечание: при расчете площади наружной стены с окном необходимо учитывать площадь окна. Для этого при расчете тепловых потерь удобно из коэффициента теплопередачи окна вычитать коэффициент теплопередачи стены.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 2 Тепловой расчет отопительного прибора

Расчет заключается в нахождении номинального теплового потока, по которому в дальнейшем производится подбор типоразмера отопительного прибора (стальной радиатор) или количества его секций (чугунный радиатор).

Прежде чем приступить к тепловому расчету отопительных приборов, необходимо составить расчетную схему установки отопительных приборов (пример расчетной схемы приведен на рисунке 2).

Стояки отопления устанавливаются в жилых комнатах у наружных стен. Горячий трубопровод в стояке всегда правый, если смотреть изнутри здания. Расстояние между трубопроводами в стояке 80 мм.

Отопительные приборы располагаются у наружных стен под световыми проемами на высоте 100 мм от пола и подключаются к стоякам подводками. На подающих подводках к отопительным приборам устанавливаются термостатические вентили для возможности регулирования температуры внутреннего воздуха. Расстояние между подводками 500 мм. Горячий (подающий) трубопровод стояка присоединяется подводкой к верхнему патрубку отопительного прибора, холодный (обратный) трубопровод соответственно к нижнему. Таким образом, теплоноситель движется в отопительном приборе сверху вниз.

На схеме должны быть указаны все необходимые размеры для расчета длины трубопроводов в миллиметрах: расстояния от края окна до горячего трубопровода стояка, высота этажа hэт, высота отопительного прибора hпр, толщина перекрытия δпер, расстояние от верха прибора до подоконника А.

8

Рисунок 2 – Схема для теплового расчета отопительных приборов при двухтрубной прокладке на средних этажах

Номинальный тепловой поток находится по формуле:

Qн =				Qпр −0,9 Qтр				,	(3)
		Дt		1+n	G	p
						b c ш
					360
		70

В этой формуле приняты следующие обозначения величин:

1) Qпр – расчетная тепловая отдача прибора, Вт, при установке одного прибора в помещении равна общим тепловым потерям помещения Qобщ.

9

3) ∆t

2) Qтр – тепловая отдача труб, Вт, находящихся в помещении, для двухтрубной системы отопления находится по формуле:

Qтр = qг ·lг+ qв·lв,,

(4)

где qг, qв – теплоотдача одного погонного метра соответственно горизонтальных и вертикальных труб, Вт/м; находится по таблице 4 в зависимости от ∆t или [4, стр. 264,

табл. II.22];

Таблица 4 – Теплоотдача одного погонного метра труб систем отопления, Вт (вертикальных труб – верхняя строка, горизонтальных − нижняя)

	Dу,		∆t, оС
	мм	60,5	62,5	64,5	66,5
	15	48	50,5	52,5	55
		64	66,5	69,5	72
	20	60	63,5	65,5	67,5
		78	80,5	84	87
	25	75	78,5	82	85,5
		93	97	101	105
	32	95	99	103,5	107
		114,5	119,5	124	129
	40	108	112,5	117,5	122
		128	133,5	139	144
	50	135,5	142	147,5	154
		156	162	169	175,5

lг, lв – длина соответственно горизонтальных и вертикальных труб, м; находится по расчетной схеме установки отопительного прибора в отапливаемом помещении.

– температурный напор; находится по формуле:

∆t = (tг+ tо)/2 – t ,

(5)

10