地暖畢業(yè)設(shè)計(jì)--三層別墅供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)_第1頁
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文檔簡(jiǎn)介

1、<p><b>  地暖系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>  目錄</b></p><p><b>  摘要4</b></p><p><b>  1前言4</b></p><p><b>  2工程概況5</b

2、></p><p><b>  3設(shè)計(jì)依據(jù)5</b></p><p><b>  4設(shè)計(jì)條件5</b></p><p>  5建筑結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)6</p><p>  6最小熱阻的校核6</p><p>  7采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷7</p><p

3、>  7.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量的計(jì)算7</p><p>  7.2 冷風(fēng)滲透耗熱量的計(jì)算8</p><p>  7.3 冷風(fēng)侵入耗熱量的計(jì)算9</p><p>  7.4地面散熱量的計(jì)算9</p><p>  8供暖設(shè)計(jì)方案10</p><p>  8.1熱源的引入10</p><

4、p>  8.2低溫?zé)崴到y(tǒng)的加熱管設(shè)計(jì)11</p><p>  8.3分水器、集水器設(shè)計(jì)12</p><p>  8.4壁掛爐的安裝位置選擇12</p><p>  9散熱器的選型12</p><p>  9.1 散熱器的選型原則13</p><p>  9.2 散熱器的選型計(jì)算13</p>

5、;<p>  10供暖系統(tǒng)的水力計(jì)算14</p><p>  10.1供暖管路的水力計(jì)算步驟14</p><p>  10.2供暖管路的水力計(jì)算內(nèi)容14</p><p>  11地暖系統(tǒng)的調(diào)節(jié)控制15</p><p><b>  12結(jié)論16</b></p><p><

6、;b>  總結(jié)與體會(huì)16</b></p><p><b>  謝辭17</b></p><p><b>  參考文獻(xiàn)17</b></p><p><b>  摘要</b></p><p>  本設(shè)計(jì)是針對(duì)某市某山莊里的一幢三層別墅進(jìn)行的供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)。其中

7、房屋建筑面積222㎡,供暖面積160㎡,其中衛(wèi)生間為散熱器供暖,其余房間為低溫?zé)崴孛孑椛涔┡TO(shè)計(jì)參數(shù):冬季供暖室內(nèi)溫度20℃,但衛(wèi)生間22℃??偀嶝?fù)荷12KW。</p><p>  設(shè)計(jì)中的地暖管采用φ20mm愛康聚丁烯管(PB),管間距150mm。室內(nèi)溫度控制器選用柯弗耐品牌,散熱器選用意莎普·金泰格的VL516和VL510兩種型號(hào)的散熱器。</p><p>  關(guān)鍵詞:供

8、暖系統(tǒng);低溫?zé)崴孛孑椛?;低溫散熱?lt;/p><p><b>  Abstract</b></p><p>  This project is the design of the heating system for a block of villadom with total area of 222㎡ and heating area of 160㎡ in YuLo

9、ng Mountain Villa . The radiator heating is designed for lavatory and the low temperature hot water floor radiant heating is for the rest .The indoor designing parameters is 20℃ except lavatory with 22℃ and the total hea

10、ting load is 12KW in winter.</p><p>  Outer diameter of twenty millimeter of AiKang brand with the tube pitch of one hundred and fifty millimeter is selected. Install the room-temperature set-up controller o

11、f okonoff brand in each room. Type of VL510 and VL516 radiator of Irsap brand are selected.</p><p>  Key words:heating system; low temperature hot water floor radiant; low temperature radiator </p>

12、<p><b>  1前言</b></p><p>  地面輻射采暖(簡(jiǎn)稱地暖)是一種利用建筑物內(nèi)部地面進(jìn)行采暖的系統(tǒng)。它以整個(gè)地面作為散熱面,均勻地向室內(nèi)輻射熱量,相對(duì)于其他采暖方式(空調(diào)、暖氣片、壁爐等)具有熱感舒適、熱量均衡穩(wěn)定、節(jié)能、免維修等特點(diǎn),是一種極為理想的供暖方式。廣泛應(yīng)用于別墅、住宅、賓館大堂、游泳池館等場(chǎng)所,尤其別墅和住宅使用更為普遍。</p>&

13、lt;p>  目前在我國(guó)隨著塑料高科技工業(yè)的飛速發(fā)展以及人們對(duì)供暖舒適性要求的不斷提高,使低溫?zé)崴匕遢椛洳膳夹g(shù)在我國(guó)推廣使用。并且地暖比空調(diào)節(jié)能,打個(gè)比方:空調(diào)是用電制熱,地暖是用燃?xì)猓?度電產(chǎn)生860大卡熱量,1方氣產(chǎn)生9200大卡熱量,也就是10度電所產(chǎn)生的熱量和1方氣產(chǎn)生的熱量相當(dāng),通過準(zhǔn)確計(jì)算,同樣的制熱量,地暖系統(tǒng)比空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用節(jié)約35%。這就為資源緊缺的中國(guó)省下了很大一筆能源財(cái)富。</p>&l

14、t;p><b>  2工程概況</b></p><p>  該幢三層別墅位于某市山莊,總建筑面積為222㎡,建筑高度10m, 一共有三層。本次設(shè)計(jì)主要完成了別墅的低溫?zé)崴孛孑椛涔┡到y(tǒng)和衛(wèi)浴散熱器的設(shè)計(jì)。</p><p><b>  3設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p>  1、用戶提供的平面布置圖、經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的圖紙

15、標(biāo)記和客戶要求。</p><p>  2、采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50019-2003)</p><p>  3、地面輻射供暖技術(shù)規(guī)程(JGJ142-2004)</p><p>  4、建筑地面工程施工及驗(yàn)收規(guī)范(GB50209)</p><p><b>  4設(shè)計(jì)條件</b></p><p&

16、gt;  1、采暖室外計(jì)算參數(shù)(某)</p><p>  供暖室外計(jì)算(干球)溫度2℃ 冬季室外相對(duì)濕度80%</p><p>  冬季室外風(fēng)速0.9m/s 冬季最低日平均溫度-1.1℃</p><p>  2、采暖室內(nèi)計(jì)算參數(shù)</p><p>  地暖的供回水溫度:56℃/4

17、8℃</p><p>  散熱器的供回水溫度:56℃/48℃</p><p>  室內(nèi)溫度:衛(wèi)生間22℃,餐廳、臥室、陽光書房、起居室、衣帽間、樓梯間、女兒房20℃。</p><p><b>  3、建筑土建資料</b></p><p>  墻體:平面建筑見平面圖,外墻是內(nèi)表面抹20mm 厚的石灰砂漿的24磚墻K=2.0

18、8,內(nèi)墻為12墻,外墻外表面貼磚厚8mm,內(nèi)墻雙面抹20mm 厚的石灰砂漿。201臥室和301陽光書房分別有一面玻璃幕墻,K=1.57。</p><p>  門: 外門是雙扇雙層實(shí)體木制外門K=2.33,厚3㎝,餐廳、主臥分別都有兩扇雙層推拉玻璃門K=2.91而陽光書房有一扇單層推拉玻璃門K=6.4,其余都是單層木門K=3.5,門的高度都為1.9米,寬度見具體的建筑平面圖。</p><p>

19、;  頂棚:保溫屋面,防水層加小豆石,水泥砂漿找平層,保溫層,隔氣層,承重層,內(nèi)粉刷,保溫材料為瀝青膨脹珍珠巖,傳熱系數(shù)K=0.93w/m^2. ℃,熱惰性指標(biāo)D=1.53。</p><p>  窗子:?jiǎn)螌硬噬X合金,鋼化玻璃K=6.4,大窗子的高度為2.2米,窗臺(tái)離地面高度為20㎝,中窗子的高度為1.7米,窗臺(tái)離地面高度為70㎝,廁所里的窗子高度為1米,窗臺(tái)離地面的高度為1.8米,寬度見平面圖。</p&g

20、t;<p>  5建筑結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)</p><p>  建筑體磚墻的導(dǎo)熱系數(shù)為℃,外墻外表面貼磚的導(dǎo)熱系數(shù)為℃,墻體內(nèi)表面抹石灰砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)℃,頂棚的導(dǎo)熱系數(shù)為℃,熱惰性指標(biāo)D=1.53。</p><p>  表5-1內(nèi)表面換熱系數(shù)和換熱阻值[1]</p><p>  注:表中 h-肋高(m);s-肋間凈距(m)。</p><p

21、><b>  6最小熱阻的校核</b></p><p>  首先確定圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱惰性D[1]值。</p><p><b> ?。?-1)</b></p><p>  根據(jù)熱惰性指標(biāo)D值(表6-1)知該外墻屬于Ⅲ型。</p><p>  圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冬季室外計(jì)算溫度:</p><

22、;p><b>  ℃</b></p><p>  確定圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最小傳熱熱阻[1] : </p><p>  m2·℃ / w(6-2)</p><p>  式中: Ro·min ——圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最小傳熱阻(m2·℃ / w);     tn——冬季室內(nèi)計(jì)算溫度(℃)?!   ? tw&#

23、183;e——冬季圍護(hù)結(jié)構(gòu)室外計(jì)算溫度(℃)      a——圍護(hù)結(jié)構(gòu)溫差修正系數(shù),按表6-2采用</p><p>  Δty ——冬季室內(nèi)計(jì)算溫度與圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度的允許溫差(℃),按表6-3采用,此處取6℃ Rn---圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面換熱阻(m2·℃/W),按表5-1采用</p><p><b>  7采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷</b></p>

24、<p>  地暖系統(tǒng)的功能就在于彌補(bǔ)建筑物熱量損失,維持房間溫度,提供舒適、溫暖的環(huán)境。要使地暖系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)這一功能,就必須準(zhǔn)確了解建筑物的熱量損失。建筑物熱量損失即建筑耗熱量是指建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱量和空氣滲透熱損失。查文獻(xiàn)[1]可知建筑物耗熱量按式7-1計(jì)算:</p><p>  Q= Q 1+ Q 2-Q 3(7-1) </p><p>  式中:Q-建

25、筑物單位面積耗熱量。W/㎡</p><p>  Q 1-單位建筑面積通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量。W/㎡</p><p>  Q 2-單位建筑面積的空氣滲透熱量。W/㎡ </p><p>  Q 3 -單位建筑面積的建筑物內(nèi)部得熱量。(包括炊事,照明,家電和人體散熱等)但人體散熱量、炊事和照明熱量(統(tǒng)稱為自由熱),一般散發(fā)量不大,且不穩(wěn)定,通??刹挥?jì)。</p>

26、<p>  7.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量的計(jì)算</p><p>  通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差傳熱量用下式[1]計(jì)算:</p><p>  W(7-2)</p><p>  式中 —— 通過供暖房間某一面維護(hù)物的溫差傳熱量(基本傳熱量)W;</p><p>  K —— 該面圍護(hù)物的傳熱系數(shù),W/(m2·℃);

27、</p><p>  F —— 該面圍護(hù)物的散熱面積,m2;</p><p>  tn—— 室內(nèi)空氣計(jì)算溫度,℃;</p><p>  —— 室外供暖計(jì)算溫度,℃;</p><p>  a —— 溫差修正系數(shù)。</p><p>  當(dāng)圍護(hù)物是貼土的非保溫地面(組成地面的各層材料導(dǎo)熱系數(shù)都大于1.16 W/(m·

28、;℃))時(shí),需要對(duì)地面劃分地帶,劃分時(shí)要與建筑的維護(hù)結(jié)構(gòu)平行相距2 m,劃分三個(gè)地帶后余下的部分均按第四地帶計(jì)算,其中第一地帶靠近墻角的地面積需要計(jì)算兩次。</p><p>  7.2 冷風(fēng)滲透耗熱量的計(jì)算</p><p>  對(duì)多層建筑,可通過計(jì)算不同朝向的門、窗縫隙長(zhǎng)度以及從每米長(zhǎng)縫隙滲入的冷空氣量,確定其冷風(fēng)滲透耗熱量。這種方法稱為縫隙法。</p><p> 

29、 對(duì)不同類型的門、窗,在不同風(fēng)速下每米長(zhǎng)縫隙滲入的空氣量L,可采用表7-2的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。</p><p>  在計(jì)算不同朝向的冷風(fēng)滲透空氣量時(shí),引進(jìn)一個(gè)滲透空氣量的朝向修正系數(shù)n。即公式7-3[1]:</p><p>  V=L l n(7-3)</p><p>  式中 L—— 每米門、窗縫隙滲入室內(nèi)的空氣量,按當(dāng)?shù)囟臼彝馄骄L(fēng)速,采用

30、表7-2中的數(shù)據(jù),m3/m·h</p><p>  l—— 門、窗縫隙的計(jì)算長(zhǎng)度,m;</p><p>  n—— 滲透空氣量的朝向修正系數(shù)。</p><p>  表7-2每米門、窗縫隙滲入的空氣量L,m3/m·h[1]</p><p>  注:1.每米外門縫隙滲入的空氣量,為表中同類型外窗的兩倍。</p>

31、<p>  2.當(dāng)有密封條時(shí),表中的數(shù)據(jù)可以乘以0.5 - 0.6的系數(shù)。</p><p>  7.3 冷風(fēng)侵入耗熱量的計(jì)算</p><p>  在冬季受風(fēng)壓和熱壓的作用下,冷空氣由開啟的外門侵入室內(nèi)。把這部分空氣加熱到室內(nèi)空氣的溫度所消耗的熱量稱為冷風(fēng)侵入耗熱量。</p><p>  冷風(fēng)侵入耗熱量,同樣可以用式7-5[1]計(jì)算:</p>

32、<p>  W(7-5)</p><p>  式中 V—— 流入的冷空氣量;</p><p>  ——供暖室外計(jì)算溫度下的空氣密度,kg/m^3</p><p>  ——冷空氣的定壓比熱,c=1KJ/Kg·℃</p><p>  0.287——單位換算系數(shù),1KJ/h=0.287W</p>

33、<p>  表7-3外門附加率N值[1]</p><p>  注:n-建筑物的樓層數(shù)。</p><p>  由于流入的冷空氣兩V 不易確定,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié),冷風(fēng)侵入耗熱量可采用外門基本耗熱量乘以表7-3中的百分?jǐn)?shù)的簡(jiǎn)便方法來確定,亦即7-6[1]:</p><p>  W(7-6)</p><p>  式中 ——

34、 外門的基本耗熱量,W;</p><p>  N—— 考慮冷風(fēng)侵入的外門附加率,按表7-3采用。</p><p>  一樓的客廳的外門冷風(fēng)侵入耗熱量的計(jì)算: </p><p>  可按開啟時(shí)間不長(zhǎng)的一道門考慮。外門冷風(fēng)侵入耗熱量為外門基本耗熱量乘65n%(見表7-3)。</p><p>  =0.65×1×1.2

35、5;1.9×2.33×(20-2)×1</p><p><b>  =69.06 W</b></p><p>  7.4地面散熱量的計(jì)算</p><p>  由于餐廳區(qū)域、二樓衣帽間、女兒房、陽光書房以及三樓衣帽間是局部輻射供暖,所以它們的熱負(fù)荷是整個(gè)房間全面輻射供暖所算得的熱負(fù)荷乘以該區(qū)域面積與所在房間面積的比值

36、和表3-10中所規(guī)定的附加系數(shù)確定。</p><p>  表7-5局部輻射供暖系統(tǒng)熱負(fù)荷的附加系數(shù)[2]</p><p>  經(jīng)測(cè)量,餐廳區(qū)域的實(shí)際供暖面積為14.6m2,即:14.6m2/19.8 m2=0.74,所以餐廳區(qū)域的實(shí)際熱負(fù)荷為:764×0.74×1.30=735W,即:?jiǎn)挝坏孛婷娣e所需的散熱量為50W/m2。</p><p>  

37、二樓衣帽間的實(shí)際供暖面積為2.1m2,即:2.1m2/5.5 m2=0.38,所以二樓衣帽間的實(shí)際熱負(fù)荷為:345×0.38×1.35=177W,即:?jiǎn)挝坏孛婷娣e所需的散熱量為84W/m2。</p><p>  女兒房的實(shí)際供暖面積為23m2 ,即:23m2/26 m2=0.88>0.75,則按全面耗熱量計(jì)算。即:?jiǎn)挝坏孛婷娣e所需的散熱量為79W/m2。</p><p>

38、;  陽光書房的實(shí)際供暖面積為15.3m2,即:15.3m2/16.6 m2=0.92>0.75,則按全面耗熱量計(jì)算。即:?jiǎn)挝坏孛婷娣e所需的散熱量為64W/m2。</p><p>  三樓衣帽間的實(shí)際供暖面積為3.5m2,即:3.5m2/5.8m2=0.6,所以三樓衣帽間的實(shí)際熱負(fù)荷為:573×0.6×1.30=447W,即:?jiǎn)挝坏孛婷娣e所需的散熱量為127W/m2。</p>&

39、lt;p><b>  8供暖設(shè)計(jì)方案</b></p><p><b>  8.1熱源的引入</b></p><p>  本次設(shè)計(jì)為局部供暖即熱媒制備、熱媒輸送和熱媒利用都在一起的供暖系統(tǒng)。分戶燃?xì)獗趻鞝t供暖是局部供暖的一種方式,由于采暖需熱負(fù)荷為12KW,所以在此次低溫?zé)崴匕遢椛洳膳到y(tǒng)中選用一臺(tái) “法羅力多米康柏特”室內(nèi)型燃?xì)獗趻鞝t,型

40、號(hào)為F18,采暖熱輸出(80∕60℃)功率為18KW,詳見表8-1。</p><p>  表8-1多米康柏特壁掛爐的技術(shù)參數(shù)</p><p>  在這個(gè)供暖系統(tǒng)中,衛(wèi)生間由低溫散熱器供暖,其他房間由低溫?zé)崴匕遢椛涔┡?,由于這個(gè)供暖系統(tǒng)采用的是低溫散熱器,所以就不用增加溫度預(yù)混中心(混水閥),也就減少了初投資。</p><p>  本設(shè)計(jì)采用的是雙管異程式下供下回式

41、系統(tǒng),此系統(tǒng)中供、回水干管沿地面暗裝,各組散熱器的進(jìn)出水管下供下回,雙管異程,都連在分∕集水器支路上。在房間地面鋪設(shè)熱水管路,管材采用愛康PB管,這種管材耐蠕變性能和力學(xué)性能優(yōu)越,地暖管材中最柔軟的,相同的設(shè)計(jì)壓力下設(shè)計(jì)計(jì)算壁厚最薄。在同樣的使用條件下,相同的壁厚系列的管材,該品種的使用安全性最高,當(dāng)然價(jià)格也最高。</p><p>  8.2低溫?zé)崴到y(tǒng)的加熱管設(shè)計(jì)</p><p>  連

42、接在同一分∕集水器上的同一管徑的各環(huán)路,其加熱管的長(zhǎng)度宜接近,并不宜超過120m。</p><p>  加熱管的布置宜采用回字型或直列型。</p><p>  加熱管內(nèi)水的流速不宜小于0.25m∕s。</p><p>  地面的固定設(shè)備和衛(wèi)生潔具下,不應(yīng)布置加熱管</p><p>  經(jīng)查《地板采暖與分戶熱計(jì)量技術(shù)》附表5-1-7在滿足熱負(fù)荷

43、的前提下考慮水力平衡和施工條件可知每個(gè)房間的PB加熱管間距都是150mm。再根據(jù)公式8-1[3]算出每個(gè)環(huán)路加熱管的長(zhǎng)度,并標(biāo)于地暖布置平面圖中。 </p><p>  L= M∕S (8-1)</p><p>  式中M ——加熱管鋪設(shè)面積,m2;</p

44、><p>  S ——布管間距,m;</p><p>  L ——加熱管長(zhǎng)度,m。</p><p>  每個(gè)環(huán)路加熱管的長(zhǎng)度為:(單位為m)</p><p>  8.3分水器、集水器設(shè)計(jì)</p><p>  每個(gè)環(huán)路加熱管的進(jìn)、出水口,應(yīng)分別與分水器、集水器相連接。分∕集水器內(nèi)徑不應(yīng)小于總供、回水管內(nèi)徑,且分∕集水器最大斷

45、面流速不宜大于0.8m∕s。每個(gè)分∕集水器分支環(huán)路不宜多于8路,它的最高工作溫度是85℃,最高工作壓力為10MPa,每個(gè)分支環(huán)路供回水管上均應(yīng)設(shè)置可關(guān)斷閥門。</p><p>  在分水器的之前的供水連接管道上,順?biāo)鞣较驊?yīng)安裝閥門、過濾器、閥門及泄水管。在集水器之后的回水連接管上,應(yīng)安裝泄水管并加裝平衡閥或其他可關(guān)斷調(diào)節(jié)閥。</p><p>  分水器、集水器上均應(yīng)設(shè)置手動(dòng)或自動(dòng)排氣閥。

46、在此次方案中,設(shè)置的是手動(dòng)排氣閥。</p><p>  3個(gè)分∕集水箱的尺寸均為長(zhǎng)800mm,高550mm,寬170mm。分∕集水器長(zhǎng)度用公式8-2[3]計(jì)算:</p><p>  L=2n×50 (8-2)</p><p>  式中n ——加熱管環(huán)路的個(gè)數(shù),m2;</p><p>  L ——分∕集水器的長(zhǎng)度,m。

47、</p><p>  由于一樓的加熱管環(huán)路有4路,所以代入上式計(jì)算,可得:</p><p>  L=8×50=400mm</p><p>  同理二樓的分∕集水器各自的長(zhǎng)度為400mm;三樓的分∕集水器各自的長(zhǎng)度為300mm。</p><p>  8.4壁掛爐的安裝位置選擇</p><p>  1、便于煙氣的

48、擴(kuò)散和新鮮空氣的吸入</p><p>  2、靠近氣源,水源,電源</p><p>  3、有合適的排水接口</p><p>  4、有充足的維修空間</p><p>  5、能承受壁掛爐滿水重量的垂直墻面</p><p>  6、要考慮便于管道布置和系統(tǒng)的水力平衡</p><p>  7、便于

49、隱藏下部的管道以及空間的美觀</p><p>  綜合上述條件,這個(gè)壁掛爐掛在廚房外的墻壁上。</p><p><b>  9散熱器的選型</b></p><p>  9.1 散熱器的選型原則</p><p>  散熱器的選型和布置要遵循如下的原則[2]:</p><p>  1.散熱器的選型要遵

50、循傳熱性能好、安全可靠、美觀、緊湊、便于清掃、使</p><p>  用壽命不低于供暖系統(tǒng)所選用的PB管的壽命的原則。</p><p>  2.散熱器的布置要確保室內(nèi)溫度分布均勻,要與衛(wèi)生間的設(shè)施相協(xié)調(diào)。</p><p>  3.散熱器的布置應(yīng)盡可能縮短戶內(nèi)管系的長(zhǎng)度。</p><p>  4.適用于衛(wèi)生間的潮濕環(huán)境。</p>

51、<p>  9.2 散熱器的選型計(jì)算</p><p>  散熱器計(jì)算是根據(jù)供暖房間的熱負(fù)荷,確定衛(wèi)生間所需的衛(wèi)浴散熱器型號(hào)。</p><p>  102衛(wèi)生間所需的熱負(fù)荷為450W,由于本次的設(shè)計(jì)工況為△t=30℃(56℃∕48℃∕22℃)不同于標(biāo)準(zhǔn)工況即△t=64.5℃(95℃∕70℃∕18℃)其中△t=(95+70)∕2-18=64.5℃,所以散熱量用公式9-1[3]計(jì)算:&

52、lt;/p><p>  Q=Qn(△t∕64.5)n(9-1) </p><p>  10供暖系統(tǒng)的水力計(jì)算</p><p>  10.1供暖管路的水力計(jì)算步驟</p><p>  等溫降計(jì)算法的特點(diǎn)是預(yù)先規(guī)定了每根立管的水溫降,系統(tǒng)中供、回水溫度的值不改變。本系統(tǒng)的計(jì)算步驟是:</p><p>  ⑴首先

53、根據(jù)公式10-1[1]計(jì)算出各管段的流量</p><p>  G=0.86Q/(t,g- t,h) kg/h(10-1)</p><p>  式中 Q ——管段的熱負(fù)荷,W;</p><p>  t,g——系統(tǒng)的設(shè)計(jì)供水溫度,℃;</p><p>  t,h ——系統(tǒng)的設(shè)計(jì)回水溫度,℃。</p><p&g

54、t; ?、圃俑鶕?jù)要求:加熱管內(nèi)水的流速不應(yīng)小于0.25m/s;每個(gè)環(huán)路的阻力不宜超過30KP;地暖加熱管只允許φ16和φ20兩種管徑,接分/集水器的主管只允許φ25和φ32兩種管徑,查《地板采暖與分戶熱計(jì)量技術(shù)》上的附表5-3-1,選出合理的管徑、比摩阻、流速,但附表5-3-1為熱媒平均溫度為60℃的水力計(jì)算表,本設(shè)計(jì)的熱媒平均溫度為52℃,可由表10-1查出比摩阻修正系數(shù),并通過公式10-2[2]進(jìn)行修正。</p>&l

55、t;p>  Rt=R×a(10-2)</p><p>  式中Rt ——熱媒在設(shè)計(jì)溫度和設(shè)計(jì)流量下的比摩阻(Pa/m);</p><p>  R ——查表10-1得到的比摩阻(Pa/m);</p><p>  a ——比摩阻修正系數(shù)。</p><p>  表10-1比摩阻修正系數(shù)[2]</p>

56、<p>  通過內(nèi)差法,算出a=1.024</p><p> ?、歉鶕?jù)系統(tǒng)圖中的實(shí)際情況,按各管段的局部阻力管件名稱,并列于表10-3中。</p><p> ?、雀鶕?jù)公式10-3[1]算出各個(gè)管段的沿程損失。</p><p>  △Py=RL(10-3)</p><p>  式中 △Py ——計(jì)算管段的沿程

57、損失,Pa;</p><p>  R ——每米管長(zhǎng)的沿程損失,Pa∕m;</p><p>  L ——管段長(zhǎng)度,m。</p><p> ?、筛鶕?jù)公式10-4[1]算出各個(gè)管段的局部損失。</p><p>  △Pi=∑ζρv2∕2(10-4)</p><p>  式中 △Pi ——計(jì)算管段的局部

58、損失,Pa;</p><p>  ∑ζ ——管段中總的局部阻力系數(shù);</p><p>  ρ ——熱媒的密度,kg∕m3;水在52℃時(shí)的密度是987.15 kg∕m3;</p><p>  v ——熱媒在管內(nèi)的流速,kg∕m3。</p><p> ?、矢鶕?jù)公式10-5[1]算出各個(gè)管段的壓力損失。</p><p>  

59、△P=△Py+△Pi (10-5)</p><p> ?、烁鶕?jù)公式10-6[1]校核各并聯(lián)環(huán)路間的水力平衡。</p><p>  不平衡率={(∑△P1-∑△P2)∕∑△P1}×100%<規(guī)定值(10-6)</p><p>  式中 ∑△P1 ——第一環(huán)路總壓力損失,Pa;</p><p>  ∑△P2 ——

60、第二環(huán)路總壓力損失,Pa。</p><p>  規(guī)定值 ——根據(jù)《地板采暖與分戶熱計(jì)量技術(shù)》,熱水采暖系統(tǒng) 的各并聯(lián)環(huán)路之間的計(jì)算壓力損失相對(duì)差額,不應(yīng)大于15%。</p><p>  10.2供暖管路的水力計(jì)算內(nèi)容</p><p>  首先計(jì)算各樓層的分∕集水器分出去的環(huán)路的壓力損失,其次校核同層樓的并聯(lián)環(huán)路之間的水力平衡并統(tǒng)計(jì)出三個(gè)分∕集水器各自的總的壓

61、力損失,再計(jì)算出①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩各個(gè)管段的壓力損失,然后計(jì)算出鍋爐分別到三個(gè)末端的壓力損失,最后校核這三個(gè)末端的總的水力平衡。</p><p>  圖10-1 地暖水管系統(tǒng)圖</p><p>  地暖加熱管的水力計(jì)算以三樓的陽光書房為例:</p><p>  G=0.86qm/(t,g- t,h) kg/h</p><p> 

62、 式中 q ——地面面層為木地板時(shí)PB管單位地面面積散熱量,W/m2;</p><p>  m ——鋪設(shè)面積,m2;</p><p>  t,g——系統(tǒng)的設(shè)計(jì)供水溫度,℃;</p><p>  t,h ——系統(tǒng)的設(shè)計(jì)回水溫度,℃。</p><p>  于是有:G=0.86×112.9×15.3/(56-48)</

63、p><p>  =185.7 kg/h</p><p>  查《地板采暖與分戶熱計(jì)量技術(shù)》附表5-3-1,選出最佳管徑φ20可得:</p><p>  R=87.4 ×a=87.4×1.024=89.5 Pa∕m;V=0.28m/s</p><p>  由三層地暖布置平面圖可知回字路90°彎頭有37個(gè),直列型 180

64、°彎頭有23個(gè),可得: ∑ζ=37×0.8+23×1.5=64.1</p><p>  沿程損失: △Py=RL=89.5×102=9.1KPa</p><p>  局部損失: △Pi=∑ζρv2∕2 =64.1×987.15 ×0.282∕2+1200</p><p><b>  =

65、3.68 KPa</b></p><p>  壓力損失: △P=△Py+△Pi=9.1+3.68=12.78KPa</p><p>  由以上的計(jì)算可知,在此系統(tǒng)中分∕集水器的各支環(huán)路之間的壓力損失不平衡百分率除散熱器環(huán)路外,幾乎都在允許的不平衡百分率范圍內(nèi)。三個(gè)分∕集水器之間連接方式是垂直異程式,在這樣的系統(tǒng)中要使三個(gè)分∕集水器之間的不平衡達(dá)到允許值幾何是不可能的,因此要使

66、環(huán)路間不出現(xiàn)失調(diào)現(xiàn)象,只能靠主管上、分水器上、散熱器上的閥門進(jìn)行調(diào)節(jié),才能使整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到預(yù)期的運(yùn)行效果。</p><p>  11地暖系統(tǒng)的調(diào)節(jié)控制</p><p>  低溫?zé)崴孛孑椛涔┡到y(tǒng)構(gòu)成:1、熱源:壁掛爐;2、總管部分:含分水器到鍋爐的總管,保溫管、分水器、閥門、過濾器等;3、地下盤管部分:含地暖盤管、鋁箔、鋼絲網(wǎng)等其他輔材組成;4、散熱器部分:含埋地管、排氣閥、自動(dòng)恒溫閥、流

67、量平衡閥;5、地暖溫控部分:含溫控面板、溫控閥、執(zhí)行器三部分組成。</p><p>  采暖控制方式有分區(qū)控制和分路控制兩種。分區(qū)控制:一般家庭生活分為動(dòng)、靜兩個(gè)區(qū)域,動(dòng)區(qū)往往是大開間,即多環(huán)路同在一個(gè)采暖區(qū),這樣的空間宜采用電動(dòng)二通閥+室溫控制器形成區(qū)域控制,其中溫控器可選用一周/一天編程定時(shí)恒溫控制,溫控器備有控制鍋爐的聯(lián)動(dòng)輸出。當(dāng)房間溫度達(dá)到設(shè)定的舒適溫度時(shí),電動(dòng)閥自動(dòng)關(guān)閉、也可以使鍋爐停止工作。在確保舒適

68、的前提,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制與節(jié)能運(yùn)行。分路控制:一般家庭靜區(qū)通常為各個(gè)獨(dú)立較小空間且有不同溫度和時(shí)間控制要求,所以各房間應(yīng)設(shè)立獨(dú)自的溫度控制器+熱電驅(qū)動(dòng)器形成各房間完全個(gè)性化的控制。在滿足用戶需求的前提下,本設(shè)計(jì)采用了分區(qū)控制方式以便節(jié)約成本。</p><p><b>  12結(jié)論</b></p><p>  本設(shè)計(jì)為龍泉驛某山莊里的一幢別墅供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì),本次設(shè)計(jì)結(jié)合實(shí)際

69、工程,培養(yǎng)了自己獨(dú)立完成私人住宅供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力。本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容如下:</p><p>  1、詳細(xì)的計(jì)算了房間的熱負(fù)荷,房間的熱負(fù)荷由圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量、冷風(fēng)滲透耗熱量和冷風(fēng)侵入耗熱量三個(gè)方面組成。房間的總熱負(fù)荷為12KW。</p><p>  2、對(duì)供暖系統(tǒng)的管路進(jìn)行了合理的布置,讓主管道盡可能不交叉。</p><p>  3、對(duì)散熱器進(jìn)行選型計(jì)算。<

70、;/p><p>  4、水系統(tǒng)采用異程式下供下回雙管形式,水力計(jì)算采用等溫降法確定各管段的壓力損失,并對(duì)管路進(jìn)行了平衡校核。</p><p>  5、每個(gè)需要供暖分區(qū)都安裝了室溫控制器,每個(gè)散熱器上都設(shè)置了自動(dòng)恒溫閥。</p><p>  在目前我國(guó)的地面供暖實(shí)踐中,供暖方式以燃?xì)獾孛孑椛洳膳癁橹?。真正能夠?jié)能的供暖方式,需要我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)。</p><

71、p><b>  總結(jié)與體會(huì)</b></p><p>  通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì),我對(duì)低溫?zé)崴孛孑椛涔┡到y(tǒng)的設(shè)計(jì)有了理性的認(rèn)識(shí)。這次設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)所學(xué)集中供熱采暖知識(shí)的一次擴(kuò)展運(yùn)用。</p><p>  在本次設(shè)計(jì)中,我想到了夏季輻射供冷,但是它必須與置換通風(fēng)結(jié)合,將室外新風(fēng)經(jīng)過除濕處理后送入室內(nèi),既解決了新風(fēng)問題,又降低了室內(nèi)空氣濕度,避免了結(jié)露的危險(xiǎn)。送風(fēng)還可以承

72、擔(dān)一定的室內(nèi)冷負(fù)荷,使得輻射供冷在負(fù)荷較大的場(chǎng)合也能使用。 </p><p>  本次設(shè)計(jì)主要考慮的是用戶使用該系統(tǒng)的簡(jiǎn)便性和舒適度,成本比較高。再加上自己很缺少工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn),難免提高了這套系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成本。本人以后會(huì)努力學(xué)習(xí),希望能為更多的普通用戶設(shè)計(jì)低造價(jià)的供暖系統(tǒng)。</p><p><b>  謝辭</b></p><p>  在本次設(shè)

73、計(jì)中,由于本人知識(shí)以及經(jīng)驗(yàn)上的欠缺,出現(xiàn)了不少的問題。在此我感謝指導(dǎo)老師和同學(xué)對(duì)我的指導(dǎo)和幫助。參加答辯和評(píng)閱的各位老師,由于本人知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)上的欠缺,在設(shè)計(jì)中難免有疏漏和不足之處,懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。</p><p>  在這里我借此機(jī)會(huì),我向培養(yǎng)了我的各位老師表示誠(chéng)摯的謝意,沒有你們的辛勤的教導(dǎo),就不會(huì)有我們今天的成績(jī)。我們不會(huì)忘記各位老師對(duì)我們的教育之恩。</p><p>  感謝在

74、這幾年里所有給過我支持和幫助的同學(xué)們。</p><p><b>  參考文獻(xiàn)</b></p><p>  [1]賀平,孫剛.供熱工程.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1993.</p><p> ?。?]卜一德.地板采暖與分戶熱計(jì)量技術(shù).中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2007.</p><p> ?。?]陸耀慶.實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè).中

75、國(guó)建筑工業(yè)出版社.1993.6</p><p> ?。?]國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集:03K404∕03(05) K404低溫?zé)崴匕遢椛涔?</p><p>  暖系統(tǒng)施工安裝。中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究所出版,2007.</p><p>  [5]王子介.低溫輻射供暖與輻射供冷.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.</p><p>

76、 ?。?]李向東,于曉明主編.分戶熱計(jì)量采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)與安裝.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2004.</p><p>  [7]地面輻射供暖技術(shù)規(guī)程(JGJ142-2004、J365-2004).北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2004.</p><p>  [8]徐占發(fā).建造節(jié)能常用數(shù)據(jù)速查手冊(cè). 北京:中國(guó)建材工業(yè)出版社,2006.</p><p>  [9]王榮光.低溫

77、地板輻射采暖,煤氣與熱力(天津).V01.19 N0.4 1999.</p><p> ?。?0]李永安,尚豐偉,焦明先.低溫?zé)崴匕遢椛洳膳到y(tǒng)設(shè)計(jì),建筑熱能通分空調(diào),2002(1).</p><p> ?。?1]王漢青.通風(fēng)工程 .北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.3.</p><p> ?。?2]《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建筑部分)》(JGJ 26-95)

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