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1、自强不息奋发向上建筑环境与能源应用工程专业供热工程课程设计说明书专业班级:建环一班姓名:刁志强学号:311207000507指导教师:徐文忠设计时间:2015年7月5号自强不息奋发向上目录第1章工程概况1第2章设计依据12.1任务书12.2规范及标准12.3设计参数1第3章供暖热负荷计算23.1房间围护结构传热耗热量计算23.2房间围护结构传热耗热量计算实例2第4章散热器的选型及安装形式44.1散热器的选择44.2散热器的布置44.3散热器的安装尺寸应保证44.4散热器的计算4第5章管路布置45.1供暖系统的确定45.2水力计算5设计小结9参考文献10附录热负荷计算详表11附录散热器计算详表2
2、1自强不息奋发向上供热工程课程设计主要内容和要求:1热负荷计算2散热设备选择及计算3管网水力计算4绘制图纸若干张一:参数:1、设计题目;北京公基金建筑楼采暖2、气象资料:北京冬季供暖室外计算温度tw=-5冬季主导风向东北朝向修正系数n值:北0.05东北0.05东-0.05东南-0.13南-0.02西南-0.13西-0.05西北0.053、土建资料:1)外墙:实心粘土砖3702)外窗:铝合金中空玻璃3)门:单层实体木门;24)屋面:平屋面上人屋面。传热系数K0.467W/(m);6)层高:3.0m,窗台距室内地坪1m,窗户高度均为1.5m。4、热源:室外供热管网,供水温度95,回水温度70。引入
3、管处供水压力满足室内供暖要求。25、建筑概况:总层数三层,总高度9m总面积1160m二:热负荷计算供暖系统热负荷:是指在设计室外温度tw下,为达到室内温度tn,供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量Q。1):Q=Q1+Q2+Q3自强不息奋发向上Q1:围护结构传热耗热量Q2:由门窗缝隙渗入室内的冷空气耗热量,称为冷风渗透耗热量Q3:加热由门、孔洞及相邻房间侵入的冷空气耗热量,称为冷风侵入耗热量42453987x8.2%15%a 42452):围护结构的基本耗热量A:qKF(tntw)aq围护结构的基本耗热量,W;K围护结构的传热系数,W/();F围护结构的面积,;tn冬季室内计算温度,;tw供暖
4、室外计算温度,;围护结构的温差修正系数。然后进行修正由于不需要考虑风力附加耗热量和高度附加耗热量,只需要进行朝向修正耗热量。围护结构传热系数K值均匀多层材料(平壁)的传热系数K1=1112K=R0+i+1=Rn+Rj+RwW/(m)0iawa02R维护结构的传热阻,m/Waa维护结构内、外表面的换热系数,2)n,W/(mwRn,Rw维护结构内、外表面2的传热阻,m/Wi维护结构各层的厚度,mi维护结构各层材料的导热系数,W/(m2)Rj由单层或多层材料构成的维护结构个材料层的热阻附加耗热量计算公式Q=Qj(1+ch+f)自强不息奋发向上Q:考虑各项附加后,某围护的耗热量Qj某围护的基本耗热量c
5、h朝向修正f:风力修正3)地面的传热系数贴土非保温地面如下表:地带22R0(m/W)K0(m)第一地带2.150.47第二地带4.300.23第三地带8.600.12第四地带14.20.07第一地带靠近墙角的地面面积需要计算两次4)冷风渗透耗热量按房间换气次数来估算该房间的冷风渗透耗热量。计算公式为0.278nkVncpw(tntw)WQ2(2-7)式中:Vn房间内部体积,m3;nk房间的换气次数3,次/h;w采暖室外计算温度下的空气密度(kg/m3);Vn采暖房间的体积(m3);tn采暖室内计算温度();tw采暖室外计算温度()。nk可以按下表选用:概算换气次数房间外墙暴露情况nk一面又外墙
6、或外门1/42/3两面有外墙或外门1/21三面有外墙外门11.5门厅2自强不息奋发向上冷风侵入耗热量Q30.278Vwcp(tntw)wVW_流入的冷空气量Q3NQ1jm式中:Q1jm外门的基本耗热量,W;Q3冷风侵入耗热量,W;考虑冷风侵入的外门附加率。外门附加率N值外门布置状况附加率一道门65n%两道门(又门斗)80n%三道门60n%供暖建筑和生产厂房的主要出口500%注:n-建筑物的楼层数。6)查询的规范A:围护结构的温差正系数序围护结构特征号1外墙、屋顶、地面以及与室外相通的楼板等1.002闷顶和与室外空气相通的非采暖地下室上面的楼板等0.903与有外门窗的不采暖楼梯间相邻的隔墙(16
7、层建筑)0.604与有外门窗的不采暖楼梯间相邻的隔墙(730层建筑)0.505非采暖地下室上面的楼板,外墙上有窗时0.756非采暖地下室上面的楼板,外墙上无窗且位于室外地坪以上时0.607非采暖地下室上面的楼板,外墙上无窗且位于室外地坪以下时0.408与有外门窗的非采暖房间相邻的隔墙、防震缝墙0.709与无外门窗的非采暖房间相邻的隔墙0.4自强不息奋发向上010伸缩缝墙、沉降缝墙0.30B:根据北京市标准新建集中供暖住宅分户热计量设计技术规程护肩总传热量不宜大于该房间基本供暖负荷的80%。C:根据北京市标准新建集中供暖住宅分户热计量设计技术规程取各向传热量总和的适当比例作为户间总穿热负荷,是考
8、虑户间出现传热温差的概率。一般可取50%。(6) D:实用空调设计手册计算房间的采暖热负荷步骤将房间编号(已编号完毕,见CAD图);根据房间的不同用途,来确定房间的室内计算温度;计算或查出有关围护结构的传热系数,计算出其面积;确定温差修正系数;计算出各部分围护结构的基本耗热量计算出房间的热负荷。根据建筑物所处的地理环境和建筑形式,不考虑风力附加耗热量和高度附加耗热量。下面以一层的002房间为例进行计算由于外墙k1=0.59W/(m2);外窗:k2=3.70W/(m2);室内计算温度为18,西安冬季室外计算温度为-5,冬季最冷月平均室外计算相对湿度67冬季平均室外风速1.8m/s房间面积220m
9、高度3m1、维护结构的基本耗热量:外墙传热面积只有北墙和南墙传热面积分别为7.2m2、7.65m2外墙的围护结构温差修正系数为1qKF(tntw)a则利用公式并根据朝向纠正Q=Qj(1+ch+f)计算:则热负荷为:102.6w和83w同理南外窗和北外窗的热负荷为:153.2w、40.2w地面的各地带的传热系数:第一地带:0.47W/(m2);自强不息奋发向上第二地带:0.23W/(m2);第三地带:0.12W/(m2);所以地面热负荷为160.8w2、冷风渗透耗热量:Q20.278nkVncpw(tntw)W换气次数nk=0.5次则计算出的冷风渗透耗热量为246.6w3、冷风侵入耗热量Q30.
10、278Vwcpw(tntw)wQ3NQ1jmN冷风侵入的外门附加率为0.65所以冷风侵入耗热量为94.2wQ=Q+Q+Q所以Q=872w123其他房间的具体热负荷计算数据见附表一层房间热负荷房间号热负荷(w)房间号热负荷(w)00114800101379.2002-0081032.8011-0171036.400914510181378.2二层房间热负荷:房间号热负荷(w)房间号热负荷(w)0011109.20121079.5002-010872013-019843.50111109.20201079.5三层房间热负荷:自强不息奋发向上房间号热负荷(w)房间号热负荷(w)0011301.801
11、21272.1002-0101064.6013-0191036.20111301.80201272.1工程合计:60284.9w三:散热器的计算M132型散热器的宽度是132,两边为柱状中间有波浪形的纵向肋片。柱型散热器传热系数高,散出同样热量时金属耗量少易消除积灰,外形也比较美观。每片散热面积少,易组成所需散热面积。铸铁散热器是目前应用最广泛的散热器,它结构简单,耐腐蚀,使用寿命长,造价低。、计算公式FQm2(3-1)123K(tpjtn)3 式中:F散热器散热面积,m2;Q散热器的散热量,W;tpj散热器内热媒平均温度,;tn供暖室内计算温度,;,K散热器的传热系数,W/m2oC;1散热器组装片数修正系数;散热器组连接形式修正系数;散热器组安装形式修正系数。由于系统采用的为同侧进出式,故2=1.0。选取A=80m;3=1.02。计算散热器面积时,先取1=1.00,但算出F后,求出总片数,然后再根据自强不息奋发向上片数修正系统的范围乘以1对应的值,其范围如下:表3.2片数修正系数