目 录
1.设计原始资料???????????????????????3
2.最小传热阻校核??????????????????????4
3.热负荷计算????????????????????????6
4.采暖系统的选择与确定???????????????????11
5.散热器的选择???????????????????????12
6.管道的布置?????????????????????????16
7.管道的水力计算??????????????????????17
8附属设备的选型???????????????????????20
9.参考文献?????????????????????????15
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一、设计原始资料
1设计题目
天津市某教室采暖设计。
本工程为天津市一栋五层的教学楼,其中有普通教室、教师卧室、阅览室等功能用途的房间。每层层高3.5米,本工程以95℃/70℃低温热水作为采暖热媒。
2 设计依据
2.1任务书 <<采暖课程设计提纲>> 2.2规范及标准
[1]<<采暖通风与空气调节设计规范>>GB50019-2003 [2]<<通风与空气调节制图标准>>GJ114-88
3.设计气象资料
根据建筑物所在城市—天津市
查《实用供热空调设计手册》,以下简称《供热手册》及《供热工程》。 查出当地的气象资料如下
天津市的气象资料如下: 设计用室外气象参数 常年大气压 采暖室外计算温度 冬季室外平均风速 冬季最多风向 冬季日照百分率 年最多风向的频率 设计计算用采暖期日数 最大冻土深度 极端最低温度 室内设计温度见表如下:
室内设计参数 房间功能 室内设计温度(℃)
3.土建资料
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单位 Kp ℃ m/s —— % % 日 cm ℃ 天津 84.74 -9 1.7 C 74 12 130 98 -19.7 教工卧室 18 教室 16 阅览室 16
本工程为一栋五层的教室,层高都为3.5米; 所有窗户采用单层玻璃窗,k=4.3 所有门采用双层木门,k=2.33
所有外墙采用370序号为3的外墙,k=0.78 所有内墙采用240序号为3的内墙,k=0.9
所有屋面采用壁厚35的厚度75的沥青膨胀珍珠岩屋面,k=0.65
外墙:一砖半厚,外表面为水泥砂浆抹面导热系数?i=0.93W/(m2.oC)。
内表面为水泥砂浆抹面导热系数?i=0.87W/(m2.oC)。
外墙保温,水泥砂浆珍珠岩的导热系数为?i=0.26 W/(m2.oC) 内墙:选用24墙(双面抹灰),K=1.72 W/(m2.oC)。 外窗:单层玻璃塑料钢窗, K=3.9W/(m2.oC)。 外门:单层旋转铁门,K=2.9W/(m2.oC)。
屋面:选用厚200mm沥青膨胀珍珠岩, K=0.35W/(m2.oC)。 地面:不保温地面。K值按地带划分计算。
从外墙每2m划分一个带 第一个带: K=0.47W/(m2.oC)。 第二个带 K=0.23W/(m2.oC)。 第三个带 K=0.12W/(m2.oC)。 第四个带以后 K=0.07W/(m2.oC)。
二,最小传热阻校核
3.1兰州地区在不同室内设计温度下的最小传热阻
为验证围护结构的热阻满足最小传热阻的要求,本设计先计算出不同围护结构类型下,对应不同室内计温度的最小传热阻,再根据围护的结构来计算需求多少厚度的保温层才能满足需要。
计算冬季围护结构室外计算温度 tw?e时,围护结构类型类不同选择的公式也不同。式中tw'为采暖室外计算温度,tp?min为累年最低日平均温度,再根据室内设计温度由式[1]计算最小传热阻。
?ty
式中:tw?e――冬季围护结构室外计算温度,℃;
tn――采暖室内设计温度,℃;
R0?min??(tn?tw?e)Rn式[1]
3
?ty――根据舒适性确定的室内温度与围护结构内表面的温差,这里取6℃。
3.2校核维护结构传热阻是否满足最小传热阻的要求。
(1)传热系数 K=1.03 m2·℃/W,
外墙实际热阻为R0=1/K=1/1.03=0.971 m2·℃/W, (2)墙的最小传热阻 根据公式
D??Di??Risi???isi ?i查《供热工程》表1-12,知该外墙属于Ⅰ型围护结构,围护结构的冬季室外计算温度 Tw=-9℃
该外墙的最小传热阻
?(tn?tw?e)R0?min?Rn?ty经过计算可以看出
=1×(18+9)/8.7×6=0.517 m2·℃/W,
R0>R0.min,满足要求。
校核屋面最小传热阻
则最小传热阻
R0.min=
tn?tW,e?tya Rn= 0.9(18+9)/8.7*6=0.47m2?℃/W
顶棚的实际传热阻为R0=1/K=1/0.44=2.27m2?℃/W
R0>R0.min,满足要求。
注意:
1、本计算工程的公式不适用于窗、阳台门和天窗。 2、砖石墙体的传热阻,可比式的计算结果小5%。
3、外门(阳台门除外)的最小传热阻.不应小于按采暖室外计算温度所确定的外墙最小传热阻的60%。
4、当相邻房间的温差大于10℃时,内围护结构的最小传热阻,亦应通过计算确定。 5、当居住建筑、医院、幼儿园、办公楼、学校和门诊部等建筑物的外墙为轻质材料或内侧复合轻质材料时,采用轻型结构时,其外墙最小传热阻在按式计算结果的基础上进行附加。
天棚的结构,如屋面有坡时,校核最小热阻应按最小厚度处进行计算,计算天棚的耗热量
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时可按平均厚度去计算天棚的传热系数,校核公式R>R0min。
三.热负荷计算
3.1 围护结构的耗热量
3.1.1 围护结构耗热量包含的内容
围护结构耗热量包含内容: ①围护结构温差传热量; ②缝隙渗入冷空气的耗热量; ③外门开启侵入;
上述代数和,分为基本耗热量和附加耗热量。 计算公式如下:
Q'?Q'''j?Q'1?Q2?Q3 式中:
Q'j——围护结构的基本耗热量,W;
Q'1——围护结构的附加(修正)耗热量,W; Q'2——冷风渗透耗热量,W;
Q'3——冷风侵入耗热量,W;
Q'——供暖总耗热量,W。
3.2 围护结构的基本耗热量
围护结构的基本耗热量按(2-2)式计算
Q'j??KF(tn?twn) 式中:
Q'j——j部分围护结构的基本耗热量,W;
F——j部分围护结构的基本传热面积,m2;
WK——j部分围护结构的基本传热系数,
(m2??C);
tn——冬季室内计算温度,?C;
twn——冬季室内计算温度,?C;
?——围护结构的温差修正系数,无量纲,见表2-4;
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(2-1)2-2)
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