Система теплоснабжения для генерального плана предприятия

Расчитать систему теплоснабжения для выбранного генерального плана предприятия: • Осуществить раcчет теплопотерь через ограждающие конструкции • Определить удельный расход теплоты на отопление здания • Выбрать тип котла и место расположения котельной. • Выбрать тип отопительных приборов • Определить требуемую площадь поверхности отопительных приборов • Нанести на плане магистральные трубопроводы системы отопления • Составить аксонометрическую схему отопления с нанесением отопительных приборов, запорно-регулировочной арматуры, расширительного бака • Провести гидравлический расчет системы отопления • Произвести расчет гидроэлеватора и тепловые потери для случая подключения помещения к существующей тепловой сети. Тепловая мощность системы отопления определяется из уравнения теплового баланса Ф со = Σ Ф пот - Σ Ф пост 1. Определение величины теплопотерь через ограждающие конструкции. Исходными данными для расчета теплопотерь отдельными помещениями и зданием в целом являются • планы этажей и характерные разрезы по зданию со всеми строительными размерами. • Назначение помещений • Ориентация здания по сторонам света • Место постройки здания Отметим, что поток теплоты(Вт) теряемой помещением, складывается из основных потерь теплоты через все его наружные ограждения Ф 0 и добавочных теплопотерь Ф доб Ф = Σ Ф 0 + Σ Ф доб При этом потери теплоты определяем суммируя потери теплоты через отдельные ограждающие конструкции с округлением до 100 Вт. Ф =F/R 0 (t в - t н )(1+ Σβ )n=kF(t в - t н )(1- Σβ )n Где F- расчетная площадь ограждения, k - коэффициент теплопередачи данной ограждающей конструкции; R 0 - сопротивление теплопередачи данной ограждающей конструкции; t в - t н - температуры внутреннего и наружнего воздуха. (1- Σβ ) - добавочные теплопотери; n- коэффициент учитывающий положение ограждающего покрытия по отношению к наружнему воздуху; Определим основные теплопотери проектируемого здания по соотношению Ф =F/R 0 (t в - t н )n (1) НАРУЖНИЕ СТЕНЫ Наружные стены выполнены толщиной в два кирпича, оштукатуренные изнутри с использованием цементно-песчаной штукатурки( в случае известково-песчаной штукатурки параметры должны быть изменены). Исходные данные для кирпичных стен λ к = 0,81 Вт/(м* 0 С); δ к = 0,51 м Исходные данные для цементно-песчаной штукатурки стен λ шт = 0,93 Вт/(м* 0 С); δ шт = 0,015 м.(для известково-песчаной штукатурки возможно применение λ шт = 0,81 Вт/(м* 0 С) Геометрические размеры помещения: первый этаж а =22,4м; b= 12,46м; h= 4,4м Помещение имеет 11 оконных блоков с двойным остеклением имеющие общую площадь остекления F cт = 11*1,2*1,8=23,76кв.м Площадь поверхности наружных стен 26,3*3,6 F= 2ab-F с =2*22,4*12,46-23,76=558,208-23,76=534,4к в.м Сопротивление теплопередаче наружных стен получим по формуле 1 учитывая что R в =0,115 (м 2 0 С/Вт) и R н =0,043 (м 2 0 С/Вт) площадь пола S=279,104кв.м R о = R в + R н + Σ R i где R i = δ к / λ к + δ шт / λ шт =0,51/0,81+0,015/0,81 R о = 0,115+0,043 +0,015/0,81+0,51/0,81=0,806 м 2 0 С/Вт Сопротивление теплопередаче двойных окон R о =0,345 м 2 0 С/Вт Следовательно теплопотери через наружные стены определяются Ф=F/R 0 (t в -t н )n= (1/0,345)*534,4(16+18)+(1/0,345)23,76(16 +18)= 52666+2341,5=55007,5Вт Одна стена обращена на север, вторая на восток , третья стена на запад и последняя на юг поэтому дополнительные потери теплоты через эти стены Ф доб ст составляют: для первой 10%, второй 10%, третьей 5% и четвертая 0% от основных теплопотерь, которые необходимо добавить к последним.

Ф доб ст =25467*0,25=6367Вт. Таким образом, с учетом дополнительных теплопотерь через наружние стены получим Ф доб =25467+6367=31833Вт ПЕРЕКРЫТИЯ Перекрытие имеет площадь S=273.5 кв.м. и состоит из железобетонных плит толщиной δ пл =0,035м, для которых по таблице λ к = 2,04 Вт/(м* 0 С); Железобетонные плиты покрыты теплоизоляцией выполненной из минеральной ваты толщиной δ ваты =0,14м, слоя гравия керамзитового δ кер =0,1м, и двух слоев рубероида толщиной δ руб =0,003м, для которых выбираем по таблице значения теплопроводности и значения сопротивления тепловосприятию для внутренней и внешней поверхностей: λ ваты = 0,06 Вт/(м* 0 С), λ руб = 0,17 Вт/(м* 0 С), λ кер = 0,23 Вт/(м* 0 С) R в = 0,132 (м 2 0 С)/Вт, R н = 0,043 (м 2 0 С)/Вт, Исходя из этих данных получим для сопротивления теплопередаче перекрытия R о пер = 0,132+0,043+0,035/2,04 + 0,14/0,06 + 0,1/0,23 + 0,003/0,17= 0,132+0,043+0,017+2,33+0,435+0,018=2,975 (м 2 0 С)/Вт, Теплопотери через перекрытия находим по соотношению Ф =F/R 0 (t в - t н )n Принимаем поправочный коэффициент n =0,9 как для чердачных перекрытий с кровлей из рулонных материалов Ф пер = (1/2,975)*273,5*(16+18)*0,9=282.9 вт ПОЛЫ Полы выполнены из керамзитобетона (ρ=1800кг/м 3 ) толщиной δ кер =0,1м, теплопроводность которого находим по справочным данным таблицы 7 [1] λ кер = 0,92 Вт/(м* 0 С). Ширина пола равна b= 10.4м до осевой линии соответственно 5,2 м. Потери теплоты через неутепленные полы определяем по зонам, паралельным наружним стенам.

Сопротивление теплопередаче для первой зоны составляет R н. пол –2,15, для второй –4,3 и для третьей 8,6. Для остальной части пола –14,2 (м 2 0 С)/Вт. Площадь участков пола, примыкающего к углам в первой двухметровой зоне вводится в расчет дважды, т.е. по направлению обеих наружних стен, образующих угол. Разделим площадь пола на двухметровые зоны и получим две зоны шириной по 2м и одну зону шириной 1,2 м. Площади данных зон равны: F 1 = F 2 = 26,3*2=52.6м 2 ; F 3 = 26,3*1.2=31.56м 2 R у. пол (м 2 0 С)/Вт, Сопротивление теплопередаче R о пол (м 2 0 С)/Вт, для каждой из зон определяем по формуле R у. пол= R н. пол + δ / λ Зона 1 R у. пол= 2,15+ 0,1/0,92=2,15+0,11=2,26 Зона 2 R у. пол= 4,3+ 0,1/0,92=2,15+0,11=4,44 Зона 3 R у. пол= 8,6+ 0,1/0,92=2,15+0,11=8,71 Суммарные теплопотери по всем зонам пола Ф п =F/R 0 (t в - t н )n = 2*[(1/2,26)*52,6+(1/4,44)*52,6 + (1/8,71)*31,56]*(16+18)*0,9= 2*(23.27+11.85+3.62)*34*0.9=2370.9Вт Общие потери через все ограждения Ф= Σ Ф=2370,9+282,9+31833=34485,9Вт Добавочные теплопотери Добавочные теплопотери определяются суммой теплопотерь расходуемой на: • вентиляцию помещения, • испарение влаги, • нагрев инфильтрующего воздуха Вентиляция помещения, Поток теплоты теряемый на нагрев приточного воздуха определяется соотношением Ф =0,278*Q *ρ c(t в - t н ) Где Q нормативный воздухообмен, принимаемый равным Q =3м 3 /ч ρ - плотность воздуха ρ=1,2κ г/м 2 c- массовая изобарная теплоемкость воздуха c=1кДж/кг о С Ф =0,278*3*1,2*1*34*26,3*10,4=9306,11Вт Для оценочного расчета максимального теплового потока расходуемого на вентиляцию воспользуемся методом укрупненных характеристик Ф =q в* V * (t в - t н ) Где q в V- удельная тепловая характеристика здания, берется по приложению 13 и объем помещения Ф =0,2 * 1942 * (16+18)=13205Вт Аналогично для оценочного расчета максимального теплового потока расходуемого на отопление воспользуемся методом укрупненных характеристик Ф =q в* V * (t в - t н )*а Где q от, V, а - удельная тепловая характеристика здания, берется по приложению 13 объем помещения, поправочный коэффициент, учитывающий влияние разности температур а=0,54+22/(t в - t н ) =0,54+22/34=0,54+0,65=1,11 Ф =0,6 * 1942 * (16+18)*1,1=43578,5Вт Испарение влаги Поток теплоты теряемый на испарение влаги с мокрых поверхностей определяется соотношением Ф =0,278*2,49*W исп Для данного случая эти потери не учитываются.

Бытовые тепловыделения берутся из расчета 21Вт на 1 кв.м. площади пола и вычитаются из суммы основных и добавочных теплопотерь.