МИНИСТЕРСТВОСЕЛЬСКОГХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ИЖЕВСКЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ»
Кафедра «ЭНЕРГЕТИКИИ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ»
КУРСОВАЯ РАБОТА по дисциплине: «Проектирование систем энергообеспечения»на тему: Расчет систем энергообеспечения частного дома с. Курья
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ПРОЕКТИРОВАНИЯ
2. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДЕНИЙ 3. РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО РАСХОДА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ НА ОТОПЛЕНИЕ ЗДАНИЯ 4. ВЫБОР СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ 5. РАСЧЕТ ОТОПИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ19 6. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТРУБОПРОВОДОВ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ 7. ВЫБОР КОТЛА И ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ВВЕДЕНИЕ
Свой дом вдали от городской суеты мечтает сегодня иметь практически каждый. Особенно это касается семейных пар, которые планируют или уже обзавелись детьми. Вопрос переезда в частный дом становится для них как нельзя более актуальным. Да и жизнь в тесных городских условиях со временем начинает приедаться.
С развитием строительства в последние годы, наряду с поиском архитектурно - планировочных решений строений, на первый план выходяттребования по обеспечению комфорта находящихся в них людей.
Одной из основных задач в этой области являются системы отопления, отвечающие современным требованиям.
ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Объектом курсовой работы является частный жилой дом, который расположен в с.Курья Удмуртской республики.
В доме два этажа. На первом этаже располагается гостиная совмещенная с кухней , сан. узел, прихожая и тамбур.Площадь первого этажа – 52,93 м2. На втором этаже находятся 2 спальнихолл и кладовая. Площадь этажа – 50,71 м2.
Материалы для строительства:
Фундамент – асфальтобетон 2100;
Наружные стены – кирпич;
Перекрытия – по деревянным балкам;
2 ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДЕНИЙ
1. Определяется фактическое сопротивление теплопередаче рассчитываемых ограждающих конструкций Rфакт, м2⋅ °С/Вт
(1)
где: αв – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаемый по СНиП 23-02–2003 и равный для стен, полов, гладких потолков αв = 8,7 Вт/(м2⋅ °С);
R1, R2, ..., Rn – сопротивления теплопередаче отдельных слоев ограждения, (м2⋅ °С)/Вт;
δ1, δ2, ...,δn – толщины отдельных слоев конструкции ограждения, м;
λ1, λ2, ...λn – коэффициенты теплопроводности материалов, Вт/(м ⋅ °С), принимаемые в зависимости от влажностных условий эксплуатации ограждения;
αн – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для зимних условий, Вт/(м2⋅ °С),
Сопротивление теплопередаче наружных стен ровно:
2.Определяется температурный перепад ∆t, °С, между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности рассчитываемых ограждающих конструкций по формуле
(2)
где:n – коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху
tв – расчетная температура внутреннего воздуха;
tн – расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, °С, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92, принимается по СП_131.13330.2012;
αв – то же, что и в формуле (1).
Полученные значения не должны превышать нормируемых величин ∆tn, °С, представленных в таблице 2.1.
3. Вычисляется коэффициент теплопередачи рассчитываемых ограждающих конструкций k, Вт/(м2 · °С), по формуле:
(3)
Для наружных стен:
4. Определяется общая толщина ограждающей конструкции как сумма толщин всех ее слоев δогр, м, по формуле
(4)
На примере наружной стены:
5.Аналогичным образом проводится расчёт оставшихся оградительных конструкций. По результатам теплотехнического расчета ограждающих конструкций заполняется сводная таблица 1.
Таблица 1- Результаты теплотехнического расчета наружных ограждений здания
Конструкция
Материалы слоев
λ Вт/м К
δ см
R м2 К/Вт
К Вт/м2 К
Стена наружная
СТЕНОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ: Кладка из керамического пустотелого кирпича 250х120х138 на ЦПР 800
0,35
20
0,571
УТЕПЛИТЕЛИ: Маты минераловатныеРоквул 50
0,047
5
1,064
СТЕНОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ: Кладка из керамического пустотелого кирпича 250х120х138 на ЦПР 800
0,35
20
0,571
УТЕПЛИТЕЛИ: Пенополистирол 100
0,052
10
1,923
Конструкция в целом:
4,288
0,233
Пол 1 этаж
ДЕРЕВО: Ель вдоль волокон 500
0,35
4
0,114
БЕТОНЫ: Асфальтобетон 2100
1,05
15
0,143
Конструкция в целом:
Зона 1
2,357
0,424
Зона 2
4,557
0,219
Зона 3
8,857
0,113
Зона 4
14,457
0,069
Перекрытие потолок
БЕТОНЫ: Плиты железобетонные пустотные при потоке сверху-вниз*
1,11
20
0,18
СЫПУЧИЕ МАТЕРИАЛЫ: Гравий керамзитовый 400
0,14
30
2,143
ДЕРЕВО: Ель вдоль волокон 500
0,35
4
0,114
Конструкция в целом:
2,667
0,375
В результате расчета ограждающих конструкций определил их толщину и сопротивление теплопередачи. Установил, что расчетный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции не превышает норму.
3. РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО РАСХОДА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ НА ОТОПЛЕНИЕ ЗДАНИЯ
1. Расчетные теплопотери помещений жилого помещения ΣQпом вычисляют по уравнению теплового баланса:
(5)
где: ∑Qогр – основные потери теплоты через ограждающие конструкции
помещения, Вт;
Qинф – добавочные потери теплоты на инфильтрацию, Вт;
Qб – бытовые тепловыделения, Вт.
2.Потери теплоты через отдельные ограждающие конструкции Qогр, Вт». Определяются по формуле
(6)
где: A-площадь ограждающей конструкции, м2. Подсчитывается с точностью до 0,1 м2.
tв – расчетная температура внутреннего воздуха;
tн – расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, °С, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92, принимается по табл. 1;
∑β – сумма добавочных потерь теплоты , следует принимать в долях от основных потерь теплоты.
n - поправочный коэффициент к разности температур
k- коэффициент теплопередачи ограждающих конструкций , Вт/(м2 ⋅ °С), принимается по результатам теплотехнического расчета таблица 1.
К дополнительным потерям β относятся:
–«Добавочные потери теплоты β на ориентацию ограждения». Следует принимать в долях от основных потерь теплоты в помещениях любого назначения через наружные вертикальные и наклонные (вертикальная проекция) стены, двери и окна, обращенные на Север, Восток, Северо-Восток и Северо-Запад – в размере 0,1; на Юго-Восток и Запад – в размере 0,05.
– «Добавочные потери теплоты β на поступление холодного воздуха через наружные двери». Добавка к потерям теплоты на поступление холодного воздуха при открывании наружных дверей, не оборудованных воздушными или воздушно-тепловыми завесами, при высоте зданий Н, м, от средней планировочной отметки земли до верха карниза, в размере:
0,2 Н – для тройных дверей с двумя тамбурами между ними;
0,27 Н – для двойных дверей с тамбурами между ними;
0,34 Н – для двойных дверей без тамбура;
0,22 Н – для одинарных дверей.
3.Основные потери теплоты через ограждающие конструкции помещения.
Определяется как сумма потерь теплоты через каждый вид огорождения:
(7)
4. Потери теплоты на нагревание инфильтрующегося через ограждающие конструкции наружного воздуха Qинф, Вт.
В результате действия теплового и ветрового давления через поры и неплотности в наружных ограждениях происходит просачивание холодного наружного воздуха внутрь помещения (инфильтрация). Для упрощения расчетов в выпускной квалификационной работе принимается:
(8)
6. Расчетные потери теплоты помещениями всего здания Qзд, Вт, равны
(9)
Проведем расчет теплопотерь одного из помещений первого этажа, а именно гостиной.
Гостиная является жилым помещением с площадью 20 м2. На западной и южной стене расположены окна. Размеры помещенияа×b, м принимаются по планам здания с учетом следующих требований:
• высота наружных стен первого этажа при неотапливаемом подвале – от уровня нижней поверхности перекрытия над подвалом до уровня чистого пола второго этажа;
• высота наружных стен промежуточного этажа – между уровнями чистых полов данного и вышележащего этажей, а верхнего этажа – от уровня чистого пола до верха утепляющего слоя чердачного перекрытия или бесчердачного покрытия;
