1826

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Сибирский государственный индустриальный университет»

Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции

ОТОПЛЕНИЕ

Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов, обучающихся по направлению подготовки 270800.62 Строительство,

профиль «Теплогазоснабжение и вентиляция» (очная форма обучения)

г. Новокузнецк

2012 г.

УДК 697(078.8) О-85

Рецензент

кандидат технических наук, доцент кафедры теплофизики и промышленной экологии СибГИУ

Т.А. Михайличенко

О-85 Отопление : метод. указ / Сиб. гос. индустр. ун-т ; сост.: О.Я. Логунова. – Новокузнецк : Изд. центр СибГИУ, // 2012. – 46 с., ил.

Представлена последовательность конструирования и расчета отопительной системы зданий, в том числе гидравлический расчет, подбор приборов и оборудования.

Предназначены для студентов, обучающихся по направлению подготовки 270800.62 Строительство, профиль «Теплогазоснабжение и вентиляция» (очная форма обучения).

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ..........................................................................................		4
1	ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА.....	5
2	РАСЧЕТ ТЕПЛОПОТЕРЬ ЗДАНИЯ.................................................	6
3	ВЫБОР И РАЗМЕЩЕНИЕ ОТОПИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ.........	7
4	КОНСТРУИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ......................	10
5	РАЗРАБОТКА РАСЧЕТНОЙ СХЕМЫ ..........................................	13
6	ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ........	14
7	УВЯЗКА ПОТЕРЬ ДАВЛЕНИЯ......................................................	17
8	РАСЧЕТ И ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ
	ИНДИВИДУАЛЬНОГО ТЕПЛОВОГО ПУНКТА.........................	19
9	РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОФОРМЛЕНИЮ КУРСОВОГО
	ПРОЕКТА ..........................................................................................	21
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ...................................................		24
ПРИЛОЖЕНИЕ А Добавочные теплопотери.......................................		25
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Обмер ограждений..................................................		27
ПРИЛОЖЕНИЕ В Терморегулятор типа RА.......................................		28
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Крепление трубопроводов .....................................		31
ПРИЛОЖЕНИЕ Д Подпольные каналы ...............................................		32
ПРИЛОЖЕНИЕ Е Данные гидравлического расчета..........................		34
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж Характеристики, габаритный чертеж, размеры и
	масса насоса с частотным регулированием
	Magna 25-60 ...........................................................	38
ПРИЛОЖЕНИЕ И Подбор балансировочного клапана......................		39
ПРИЛОЖЕНИЕ К Грязевик серии ТС..................................................		41
ПРИЛОЖЕНИЕ Л Пример оформления графической части..............		42
ПРИЛОЖЕНИЕ М Теплосчетчик-регистратор....................................		44
ПРИЛОЖЕНИЕ Н Образец заполнения углового штампа.................		45

ВВЕДЕНИЕ

Целью курсового проекта является расширение и закрепление знаний по курсу «Отопление», приобретение навыков самостоятельного конструирования и проектирования систем отопления жилого или общественного здания.

На основе теоретических знаний студент обязан уметь правильно использовать техническую справочную и учебную литературу, самостоятельно выбрать наиболее целесообразное решение, правильно сделать расчеты, составить спецификацию, грамотно изложить принятые решения и расчеты в пояснительной записке. Записка сопровождается соответствующими чертежами.

Принятые решения студент обязан защитить.

Проект состоит из пояснительной записки и графической части. В процессе разработки проекта необходимо сконструировать и рассчитать заданный вариант системы отопления здания. Расчет заключается в определении тепловой мощности системы отопления и каждого из нагревательных приборов в отдельности, для чего необходимо произвести расчет теплопотерь всех помещений. Затем подбираются отопительные приборы.

Диаметры всех трубопроводов определяются гидравлическим расчетом.

Кроме этого производится расчет и подбор оборудования теплового пункта.

Графическая часть проекта содержит:

−планы и разрез здания с нанесением элементов системы отопления;

−аксонометрическую схему системы отопления;

−чертеж теплового узла здания.

Графическая часть выполняется с соблюдением всех правил единой системы конструкторской документации (ЕСКД).

4

1 ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Перед тем как приступить к расчету, необходимо провести целый ряд подготовительных работ.

Прежде всего, изготавливаются черновые чертежи. В масштабе 1:100 на них изображаются планы этажей, а также подвала и чердака (если они есть в здании). Для работы потребуется также разрез.

Примечания:

1.Если предусмотрена встроенная котельная, то подвал под котельную проектируется вместе с отоплением (в том случае, если он не предусмотрен в исходных чертежах здания).

2.Если этаж является типовым, т. е. планы нескольких этажей совпадают, то выполняется план только одного этажа.

3.План чердака изображается только при верхней разводке трубопроводов.

На планах помечаются стороны света (ориентация главного фасада указывается в задании на курсовой проект).

Помещения на планах нумеруются следующим образом:

−	помещения подвального этажа	01, 02, 03 и т.д.;
−	помещения первого этажа	101, 102, 103 и т.д.;
−	помещения второго этажа	201, 202, 203 и т.д.;

− лестничные клетки обозначаются буквами русского алфавита А, Б, В и т.д.

Номер проставляется в центре помещения и обводится кружком. Начало нумерации ведется с левого верхнего угла здания и идет по часовой стрелке. Кроме номера на плане помещения проставляется его расчетная внутренняя температура tp. Она принимается согласно СНиП для данного вида зданий.

Перечень действующей нормативной литературы приведен в списке на странице 24.

Необходимо внимательно ознакомиться со СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» [1].

5

2 РАСЧЕТ ТЕПЛОПОТЕРЬ ЗДАНИЯ

Расчет теплопотерь согласно [1] производится по формуле:

Q = kA(t p − text )(1 +Σβ)n ,

(1)

где Q – тепло, теряемое ограждением;

k – коэффициент теплопередачи ограждения, м2град/Вт; А – площадь ограждения, м2;

tр – внутренняя расчетная температура помещения, оС [1]; text – наружная расчетная температура, оС [1, п.5.4; 2];

n – поправочный коэффициент уменьшения расчетной разности температур для ограждений, не соприкасающихся с наружным воздухом [3, таблица 6];

β – добавочные теплопотери в долях от основных теплопотерь, определяемые по приложению А.

Коэффициенты теплопередачи для всех ограждений здания принимаются из расчетов курсовой работы по строительной теплофизике.

Обмер ограждений для определения их площади производится согласно правилам, изложенным в справочнике [4, с.35] и в приложении Б.

При определении потерь тепла через наружные стены, в которых есть оконные проемы, требуется вычитать из поверхности стен площадь окон. Но взамен этого, для упрощения работы предлагается (вместо операции вычитания) при расчете теплопотерь через окна брать разность коэффициентов теплопередачи окна и наружной стены Кок – Кст. то же самое относится к балконным дверям, наружным дверям, открывающимся только в летнее время и к запасным дверям. Однако, при расчете наружных дверей, открывающихся зимой, этот метод не применим. Добавки на врывание наружного воздуха в открытые двери относятся к полным потерям через двери.

Добавочные потери на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха рассчитываются по приводимой в учебниках сложной методике или определяются студентами при помощи ЭВМ. В этом случае используется программа INF2, выдающая значение потерь на инфильтрацию Qинф через 1 м2 окна или наружной двери в Вт/м2.

6

В том случае, когда в здании применены современные герметичные окна, инфильтрация может не учитываться. Однако со временем герметизация слабеет, поэтому рекомендуется учитывать инфильтрацию в размере 30 – 50% от расчетной.

Данные расчетов вводятся в специальный бланк (см. таблицу 1). Условные обозначения ограждений принимаются следующие:

НС – наружная стена; ДО – двойное окно; Пл – пол; Пт – потолок; НД – наружная дверь; ВС – внутренняя стена; Пгр – перегородка.

Потери тепла через внутренние ограждения считаются согласно

[4].

Для зданий, имеющих полы на грунте или отапливаемый подвал полы считаются по особой методике – по зонам. Следует помнить, что при определении площади первой зоны пола на грунте, участок, примыкающий к наружному углу (размером 2 × 2 м) учитывается дважды.

Результатом расчета теплопотерь является их суммарное значение – ΣQздания, определяющее тепловую мощность системы отопления.

Пример.

Рассчитать теплопотери кабинета, находящегося на первом этаже, имеющим пол над подвалом. Подвал расположен выше уровня земли и имеет окна в стене. Расчетные параметры: tр=18 оС; Кнс = 0,29

Вт/(м2 оС); Кпл = 0,26 Вт/(м2 оС); Кдо = 1,54 Вт/(м2 оС).

Потери на инфильтрацию 1м2 окна составляют 89 Вт/м2. Расчет теплопотерь см. в таблице 1.

3 ВЫБОР И РАЗМЕЩЕНИЕ ОТОПИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

Выбор отопительного прибора обусловлен, прежде всего, назначением помещений, в которых они устанавливаются. Рекомендации по выбору приборов приведены в [1, приложение 11]. Из разрешенных к применению приборов чаще всего выбирается тот, который производится на заводе, ближайшем к пункту постройки здания. За- вод-изготовитель подбирается по каталогу [5]. Выбор приборов должен быть обоснован и обоснование внесено в пояснительную записку.

7

При этом надо учитывать, что согласно [1, п. 3.59] на приборах жилых и общественных зданий следует, как правило, устанавливать автоматические терморегуляторы. А это предполагает обязательное наличие замыкающего участка в стояках и ветвях однотрубной системы отопления. Проточные схемы присоединения приборов используются крайне редко. Они допускаются в горизонтальных бифиллярных системах при отоплении одного большого помещения, например, зала.

Автоматические терморегуляторы представлены в приложении В. Перед тем, как приступить к размещению приборов, следует внимательно изучить рекомендации, изложенные в [1] в разделе «Отопительные приборы» и в [4, гл. 9.2]. В частности надо обратить особое внимание на установку приборов в лестничных клетках [1,

п. 6.56].

Рекомендуется в здании применять приборы одного и того же типа. Для применения приборов другого типа должно быть сделано обоснование.

Приборы следует размещать под световыми проемами, а если это невозможно, то у перегородок или наружных стен.

Чем ниже по высоте и длиннее отопительный прибор, тем ровнее температура в помещении. Прибор должен перекрывать большую часть подоконного пространства (около 75%) для избегания потоков холодного воздуха от окна к полу.

Приборы размещаются как можно ниже (минимальное расстояние от пола – 60 мм).

В высоких помещениях, например, в залах с двойным светом (двумя рядами окон по высоте) примерно 30% отопительных приборов устанавливается в верхней зоне для того, чтобы не было конденсации влаги на окнах верхнего ряда.

Положение приборов наносится на планы здания. На черновике проставляется тепловая нагрузка каждого прибора (на чистовом чертеже должен быть указан конкретный рассчитанный прибор).

8

Таблица 1 – Расчет теплопотерь

помещения№		Наименование помещения	Наименованиеограждения									Добавочные			потериОбщие, Вт
				Ориентация	t	t	t		Площадь, м	Ват,К/(м	n	теплопотери
												ориентана - цию	прочие	Σβ1+
							С		2	) С
					С	С	о	Размеры		2
					о		,
					,		ext	а × в, м
					ext	о p	-
							t
							p
			НС	З				4,5 × 3,3	14,85	0,29	1	0,05	0,1	1,15	238
			НС	С	- 30	18	48	3,6 × 3,3	11,88	0,29	1	0,1	0,05	1,15	190
137		Кабинет	ДО	З				1,5 × 1,8	2,7	1,25*	1	0,05	0,1	1,15	186
			Пл					3,9 × 3,0	11,7	0,26	0,75			1,0	110
											На инфильтрацию 89 × 2,7=				240
														Итого	964
	Примечание – точность расчетов:
	а) обмер помещений до 0,1 м;
	б) общие теплопотери до 5 Вт;

в) прочие расчеты – не более двух знаков после запятой.

* Данная цифра получена расчетом Кдо – Кнс =1,54 – 0,29 = 1,25.

9

Если в одном помещении находится несколько приборов, то нагрузка их, равная теплопотерям данного помещения, распределяется между приборами пропорционально их числу. В том случае, когда приборы принадлежат одному и тому же стояку однотрубной системы с нижней разводкой, примерно 60% нагрузки отдается прибору на подъемной части стояка, а 40% – на опускной.

Если имеются помещения, в которых приборы не устанавливаются (коридоры, туалеты и т.п.), то их потери добавляются к потерям соседних отапливаемых помещений. При этом тепловая нагрузка приборов отапливаемых помещений соответственно возрастает. Величина добавок примерно пропорциональна площади помещений.

4 КОНСТРУИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ

Подробное описание конструкций применяемых в настоящее время систем отопления приводится в [9, глава 6].

Конструирование системы студентом в рамках курсового проекта предполагает размещение стояков и магистральных трубопроводов, а также присоединение их к источнику тепла, которым является теплосеть (или в некоторых случаях котельная).

Расширенные сведения по конструированию размещены также в

[4, гл.10.3,10.4,10.6].

Этот этап проектирования является наиболее творческим, ответственным и требует проработки нескольких вариантов, из которых принимается наиболее рациональный и экономичный.

Первым этапом проектирования является размещение стояков на планах здания и схемы присоединения к ним приборов. Стояки прорисовывают на каждом плане и указывают их номера. Длина подводки к прибору (или сцепки) для 2-трубной системы не должна превышать 1,25 м. Уклон делается 5 – 10 мм на всю длину подводки. Для однотрубных систем подводка должна быть, как правило, унифицированной и при длине ≤ 500 мм делается без уклона.

Следует стремиться к уменьшению числа стояков.

Сведения о размещении запорно-регулирующей арматуры при-

водятся в [4, гл. 10.6.2; 9, гл.6.5].

10