室内采暖课程设计计算说明书.docx
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室内采暖课程设计计算说明书
河北建筑工程学院
课程设计计算说明书
课程名称:
室内米暖
系:
能源与环境工程学院
专业:
给水排水工程
班级:
水122
学号:
2012306221
学生姓名:
郭俊涛
指导教师:
马宏雷
职称:
副教授
2012年12月24日
寸录
室外参数
热负荷计算及其依据
3.散热器
4.管道的布置
5.管道的水利计算
6.参考资料
亠.室外参数
采暖计算温度c
空调计算温度c
冬季平均风速m/s
相对湿度%
大气压(Pa)
-6.2
-8.8
1.8
55%
101720
1•热负荷计算依据
1.通过围护结构的基本耗热量计算公式
Qj=aFK(tn-twn)
Q
—基本耗热量,W
K
—传热系数,W/(m2-c)
F
—计算传热面积,m
tn
—冬季室内设计温度,c
twn
—采暖室外计算温度,c
a
—温差修正系数
2.附加耗热量计算公式
Q=Qj(1+Bch+Bf+Blang)(1+Bfg)(1+Bjan)
Q
—考虑各项附加后,某围护的耗热量,W
Qj
—某围护的基本耗热量W
Bch
—朝向修正
Bf
—风力修正
Blang
—两面外墙修正
Bfg
—房高附加
—间歇附加率
Bjan
3.冷风渗透计算
Q=0.28CpPwnV*(tn-twn)
Q
—通过门窗冷风渗透耗热量,W
Cp
—干空气的定压质量比热容=1.0056kJ/(kg-C)
Pwn
—采暖室外计算温度下的空气密度,kg/m3
V
—渗透冷空气量,m3/h
tn
—冬季室内设计温度,c
twn
—采暖室外计算温度,c
(1)通过门窗缝隙的冷风渗透耗热量计算
V=L0l1mb
Lo
—在基准高度单纯风压作用下,不考虑朝向修正和内部隔断的情况时,每米门窗缝隙的理论渗透
冷空气量,m7(m•h)
Lo=ai-(pwn-vo2/2)b
ai—外门窗缝隙渗风系数,mF/(m•h•Pab)当无实测数据时,可根据建筑外窗空气渗透性能分级
标准采用
v0—基准高度冬季室外最多方向的平均风速,m/s
11
—外门窗缝隙长度,应分别按各朝向计算,m
b
—门窗缝隙渗风指数,b=0.56〜0.78。
当无实测数据时,可取b=0.67
m
—风压与热压共冋作用下,考虑建筑体型、内部隔断和空气流通因素后,不冋朝向、不冋高度的门窗冷风渗透压差综合修正系数
m=Cr•Cf•(n1/b+C)•Ch
Cr—热压系数
Cf—风压差系数,当无实测数据时,可取0.7
n—渗透冷空气量的朝向修正系数
Ch—高度修正系数
CC1°.4
Ch=0.3h•
h—计算门窗的中心线标高
C—作用于门窗上的有效热压差与有效风压差之比,按下式计算:
C=70(hz-h)/(CfV02h0.4)(t'n-twn)/(273+t'n)
hz—单纯热压作用下,建筑物中和界标高(m,可取建筑物总高度的二分之一
t'n建筑物内形成热压作用的竖井计算温度(楼梯间温度),c
(2)忽略热压及室外风速沿房高的递增,只计入风压作用时的渗风量
V=E(lL•n)
l
—房间某朝向上的可开启门、窗缝隙的长度,m
L
—每米门窗缝隙的渗风量,m3/(m•h),见表5.1-7(详见实用供热空调设计手册)
n
—渗风量的朝向修正系数,见表5.1-8(详见实用供热空调设计手册)
(3)换气次数法
L=K•Vf
L
3
—房间冷风渗透量,m/h
K
—换气次数,1/h,见表5.1-13(详见实用供热空调设计手册)
Vf
—房间净体积,m
(4)百分比法计算冷风渗透耗热量
Q=Qo•n
Q
—通过外门窗冷风渗透耗热量,W
Qo
—围护结构总耗热量,W
n
—渗透耗热量占围护结构总耗热量的百分率,%
4.外门开启冲入冷风耗热量计算公式
Q=Qj•Bkq
Q
—通过外门冷风侵入耗热量,W
Qj
—某围护的基本耗热量,W
3kq
—外门开启外门开启冲入冷风耗热量附加率
三.散热器
考虑到散热器耐用性和经济性,本工程选用铸铁柱型散热器。
结合室内负荷,选择铸铁M132散热器。
结合室内负荷,散热片主要参数如下,散热面积0.24m2,水容量1.32L/片,重量7Kg/片,工作压力0.5MP&多数散热器安装在窗台下的墙龛内,距窗台底80mm表面喷银粉。
1、散热器的计算
本设计采用M--132型散热器。
(1)、散热器散热面积的计算
散热面积的计算可按《供热手册》的计算公式进行计算。
散热器内热媒平均温度t的确定。
本设计在计算时,不考虑管道散热引起的温降。
对于双管热水供暖系统,为系统计算供、回水温度之和的一半,而且对所有散热器都相同。
(2)、散热器片数的计算
散热器片数的计算可按下列步骤进行:
1)利用散热器散热面积公式求出房间内所需总散热面积(由于每组片未定,故先
按1计算);
2)得出所需散热器总片数或总长度H;
3)确定房间内散热器的组数m;
4)将总片数n分成m组,得出每组片数n',若均分则n'=n/m(片/组);
5)对每组片数n'进行片数修正,乘以b,即得到修正后的每组散热器片数,可根据下述原则进行取舍;
2
6)对柱型及长翼型散热器,散热面积的减少不得超过0.1m;
7)对圆翼型散热器散热面积的减少不得超过计算面积的10%。
2、散热器数量的计算
确定了供暖设计热负荷、供暖系统的形式和散热器的类型后,就可进行散热器的计算,确定供暖房间所需散热器的面积和片数。
3、散热器的散热
供暖房间的散热器向房间供应热量以补偿房间的热损失,根据热平衡原理,散热器
的散热量应等于房间的供暖设计热负荷。
散热器散热面积的计算公式为:
F=Q123/K(tpj-tn)
式中:
F――散热器的散热面积(m2);
Q散热器的散热量(W);
K――散热器的传热系数[W/(m2「C)];tpj――散热器内热媒平均温度(C);
tn――供暖室内计算温度(C);
;1――散热器组装片数修正系数;
2散热器连接形式修正系数;
'3――散热器安装形式修正系数;
片数修正系统的范围乘以:
1对应的值,其范围如下:
片数修正系数
每组片数
<6
6~10
10~20
>20
Pl
0.95
1
1.05
1.1
另外,还规定了每组散热器片数的最大值,对此系统的M-132型散热器每
组片数不超过20片。
1、散热器的传热系数K
2、散热器的传热系数K表示当散热器内热媒平均温度tpj与室内空气温
度tn的差为1C时,每平方米散热面积单位时间放出的热量,单位为
W/(m2「C)。
选用散热器时希望散热器的传热系数越大越好。
通过实验方法可得到散热器传热系数公式为k
K=a(tpj+tn)b
式中:
2-Q
K――在实验条件下,散热器的传热系数,W/(mC);
ab――由实验确定的系数,取决于散热器的类型和安装方式;
从上式可以看出散热器内热媒平均温度与室内空气温差人越大,散热器的传热系数K值就越大,传热量就越多。
2、散热器内热媒平均温度tp1
散热器内热媒平均温度tpj应根据热媒种类(热水或蒸汽)和系统形式确定。
1)热水供暖系统
式中:
tpj=(tj-tc)/2
t
tpj――散热器内热媒平均温度「C);
tj――散热器的进水温度(C);
tc散热器的出水温度(C);
对于单管热水供暖系统,各组散热器是串联关系,所以各组散热器的进出口水温不同,应用以下公式计算:
式中:
tm=(tout+tin)/2
tm――散热器内热媒平均温度(C);tin散热器的进水温度(C);
tout――散热器的出水温度(C);
4、散热器的布置
布置散热器应注意以下规定
1、散热器宜安装在外墙窗台下,这样能迅速加热室外渗入的冷空气,阻挡
沿外墙下降的冷气流,改善外窗对人体冷辐射的影响,使室温均匀。
当安装或布置管道有困难时,也可靠内墙安装。
如设在窗台下时,医院、托幼、学校、老弱病残者住宅中,散热器的长度不应小于窗宽度的75%;商店橱窗下的散热器应
按窗的全长布置,内部装修要求较高的民用建筑可暗装。
2、为防止冻裂散热器,两道外门之间,不准设置散热器。
在陋习建或其它有冻结危险的场合,应由单独的立,支管供热,且不得装设调解阀。
3、散热器在布置时,不能与室内卫生设备、工艺设备、电气设备冲突。
暖气壁龛应比散热器的实际宽度多350〜400毫米。
台下的高度应能满足散热器的安装要求,非置地式散热器顶部离窗台板下面高度应》50毫米,底部距地面不小于60mm,通常为150mm毫米,背部与墙面净距不小于25mm。
4、在垂直单管或双管供暖系统中,同一房间的两组散热器可以串联连接;贮藏室、盥洗室、厕所和厨房等辅助用室及走廊的散热器,可同临室串联连接。
5、公共建筑楼梯间的散热器,宜分配在底层或按一定比例分配在下部各层,住宅楼梯间一般可不设置散热器。
把散热器布置在楼梯间的底层,可以利用热压作用,使加热了的空气自行上到楼梯间的上部补偿其耗热量。
6在楼梯间布置散热器时,考虑楼梯间热流上升的特点,应尽量布置在底层。
住宅建筑分户计量的散热器选用与布置还应注意:
(1)安装热量表和恒温阀的热水采暖系统宜选用铜铝或钢铝复合型、铝制或钢制内防腐型、钢管型等非铸铁类散热器,必须采用铸铁散热器时,应选用内腔无黏砂型铸铁散热器;
(2)采用热分配表计量时,所选用的散热器应具备安装热表的条件;
(3)采用分户热源或供暖热媒水水质有保证时,可选用铝制或钢制管形、板式等各种散热器;
(4)散热器的布置应确保室内温度分布均匀,并应可能缩短户内管道的产度;
(5)散热器罩会影响散热器的散热量和恒温阀及配表的工作,安装在装饰罩内的恒温阀必须采用外置传感器,传感器应设在能正确反映房间温度的位置。
四、管道的布置
1、干管的布置
供回水干管设置在管道井中,每个用户都从干管上接出一个支管,而形成各自的独立环路以便于分户计量。
2、支管的布置
本设计入户的支管均设置在户内垫层内,垫层的厚度不应小于50mm,本系统
散热器支管的布置形式有供、回水支管同侧连接和供、回水支管异侧连接两种形式,且支管均保证为0.01的坡度,以便于排出散热器内积存的空气,便于散热。
3、管道支架的安装
管道支架的安装,应符合下列的规定:
1位置应准确,埋设应平整牢固;
2与管道接触应紧密,固定应牢靠,对活动支架应采用u形卡环。
支架的数量和位置可根据设计要求确定,若设计上无具体要求时,可按下表的规定执行:
表3-5支架间距的选择
公称直径
mm
15
20
25
32
40
50
70
80
100
125
150
200
250
300
支架的最大间距
保温
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