Курсовая работа с расчётом — пример презентации защиты по отоплению
Речь к слайду
- Курсовая по дисциплине «Отопление»
- Тема: расчёт системы отопления двухэтажного дома
- Автор — Лебедев, группа ТГВ-23
- Дальше — цель и задачи работы
Уважаемые члены комиссии, разрешите представить курсовую работу по дисциплине «Отопление» на тему «Расчёт системы отопления двухэтажного жилого дома». Работу выполнил студент группы ТГВ-23 Лебедев Артём, руководитель — старший преподаватель кафедры Зотова И. А. Цель работы — выполнить полный теплотехнический расчёт и подобрать оборудование системы отопления для конкретного объекта в городе Кирове. Перехожу к постановке цели и задач.
Объект исследования — система отопления двухэтажного жилого дома площадью 180 м² в городе Киров.
Предмет исследования — теплопотери через ограждающие конструкции и подбор отопительного оборудования для восьми отапливаемых помещений.
Цель — рассчитать систему отопления двухэтажного жилого дома и подобрать её оборудование.
Речь к слайду
- Цель — расчёт системы отопления дома
- Объект — 180 м², восемь помещений, Киров
- Четыре задачи: данные, теплопотери, сопротивления, подбор
- Дальше — исходные данные объекта
Цель работы — рассчитать систему отопления двухэтажного жилого дома и подобрать её оборудование. Объект — дом площадью 180 квадратных метров в Кирове, предмет — теплопотери через ограждающие конструкции и подбор оборудования. Для этого поставлены четыре задачи: принять исходные данные, рассчитать теплопотери по восьми помещениям, проверить сопротивления теплопередаче и подобрать приборы с трубопроводами. Дальше перейдём к исходным данным объекта.
Речь к слайду
- Один объект: дом 180 м², Киров
- Восемь помещений: 4 на этаж
- Наружная −31 °C, внутренняя +20 °C
- Перепад 51 °C — основа расчёта
Исходные данные приняты по одному конкретному объекту — двухэтажному жилому дому общей отапливаемой площадью 180 квадратных метров в городе Кирове. В доме восемь отапливаемых помещений: на первом этаже гостиная, кухня, прихожая и санузел, на втором — спальня, детская, кабинет и второй санузел. Расчётная температура наружного воздуха для Кирова составляет минус 31 градус, внутреннего воздуха — плюс 20 градусов, то есть расчётный перепад температур равен 51 градусу. Именно этот перепад и будет определять теплопотери через ограждающие конструкции. Дальше перейдём к методике расчёта.
Речь к слайду
- Главная формула: Q = A·(tв − tн)/R
- Перепад температур: +20 внутри, −31 снаружи
- R — сопротивление теплопередаче, м²·°C/Вт
- Дальше — проверка конструкций по Rтр
Расчёт теплопотерь ведём по классической зависимости: количество теплоты пропорционально площади ограждения и перепаду температур и обратно пропорционально сопротивлению теплопередаче. Для нашего объекта перепад составляет 51 градус: плюс 20 внутри и минус 31 снаружи по Кирову. Вторая зависимость — требуемое сопротивление теплопередаче — задаёт нормативную планку через нормируемый перепад и коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности. Именно с этими двумя формулами мы работаем дальше: сначала проверяем конструкции на соответствие нормативу, затем считаем потери по помещениям.
Речь к слайду
- Сравниваем факт с требуемым по своду правил
- Стена 2,6 при 2,3; окно 0,56 при 0,51
- Чердак 4,2 при 3,7; подвал 3,3 при 2,9
- Все конструкции проходят с запасом — дальше теплопотери
Проверяем, проходят ли принятые конструкции по теплозащите. Сравниваем фактическое сопротивление теплопередаче с требуемым по своду правил «Тепловая защита зданий». Наружная стена даёт 2,6 против требуемых 2,3, окно — 0,56 против 0,51, чердачное перекрытие — 4,2 против 3,7, перекрытие над подвалом — 3,3 против 2,9. По всем четырём конструкциям фактическое значение выше требуемого, то есть запас есть, и дальше можно переходить к расчёту теплопотерь по помещениям.
Речь к слайду
- Восемь помещений — по строке на каждое
- Максимум: гостиная 1850 Вт, спальня 1720 Вт
- Итог по ограждениям — 10 200 Вт (10,2 кВт)
- Плюс вентиляция 8,4 кВт → итог 18,6 кВт
Здесь приведён полный расчёт теплопотерь через ограждающие конструкции по каждому из восьми отапливаемых помещений. Наибольшие потери — в гостиной 1850 Вт и в спальне 1720 Вт, что объясняется площадью наружных стен и окон; наименьшие — в санузлах, где компактные помещения и меньше остекления. Суммируя все восемь строк, получаем 10 200 Вт, или 10,2 кВт, — это потери только через ограждения. Добавив расход тепла на вентиляцию 8,4 кВт, выходим на итоговую нагрузку 18,6 кВт, которая и определяет подбор оборудования. Обратите внимание: вентиляция даёт почти половину нагрузки, поэтому её расчёт так важен.
Речь к слайду
- Итог — 18,6 кВт
- Вентиляция — 45%, почти половина
- Ограждения — 10,2 кВт, вентиляция — 8,4 кВт
- Удельно — 103 Вт/м²
- Дальше — подбор приборов
Итоговая тепловая нагрузка дома составила 18,6 киловатта. Обратите внимание на структуру: почти половина — 45 процентов — это вентиляция, то есть нагрев наружного воздуха. На ограждающие конструкции приходится 10,2 киловатта, из них больше всего на наружные стены — 24 процента, и на окна — 17 процентов. Удельный показатель 103 ватта на квадратный метр говорит о том, что дом утеплён на уровне современных требований. Именно вентиляция определяет, куда двигаться дальше при подборе оборудования.
Речь к слайду
- Приборы подбираем по нагрузке 18,6 кВт
- Секция — 0,17 кВт
- Всего 112 секций: 50 и 62 по этажам
- Запас 2,4% — проверка сходится
- Дальше — схема разводки и диаметры
По полученной тепловой нагрузке подбираем отопительные приборы. Принята секция тепловой мощностью 0,17 киловатта — по паспортным данным прибора при расчётных условиях. Всего требуется 112 секций: 50 на первом этаже и 62 на втором, распределение соответствует теплопотерям помещений. Проверка сходится: 112 умножить на 0,17 даёт 19,04 киловатта при расчётной нагрузке 18,6 киловатта, то есть запас около 2,4 процента — он покрывает неточность округления числа секций. Дальше переходим к схеме разводки и подбору диаметров трубопроводов.
От теплогенератора магистраль Ø25 мм идёт по подвалу до двух вертикальных стояков; на магистрали — запорная арматура и воздухоотводчики.
Вертикальные стояки Ø20 мм подают теплоноситель на первый и второй этажи; на каждом стояке — запорные краны и краны Маевского в верхних точках.
К восьми отопительным приборам теплоноситель подводится трубами Ø15 мм; на каждой подводке — терморегулятор и запорно-регулирующая арматура.
Речь к слайду
Разводку принимаем двухтрубную тупиковую с нижней разводкой магистрали и вертикальными стояками на два этажа. От котла магистраль Ø25 мм идёт по подвалу, от неё поднимаются стояки Ø20 мм, а к каждому из восьми приборов идут подводки Ø15 мм. Диаметры подобраны по расчётным расходам теплоносителя на участках при располагаемом перепаде давления. В узлах ставим терморегуляторы на приборах, краны Маевского и запорную арматуру на стояках — это даёт возможность отключать и балансировать отдельные ветви. Дальше перейдём к спецификации оборудования и материалов.
Речь к слайду
- Котёл — под 18,6 кВт нагрузки
- Радиаторы: 112 секций по 0,17 кВт
- Этажи: 50 и 62 секции
- Трубы 15/20/25 мм по расходу веток
- Дальше — выводы и литература
Спецификация собрана по итогам всех предыдущих расчётов: котёл подобран на тепловую нагрузку 18,6 киловатта с запасом, радиаторы — те самые 112 секций по 0,17 киловатта, из них 50 на первом этаже и 62 на втором. Трубы приняты трёх диаметров — 15, 20 и 25 миллиметров — по веткам с разным расходом теплоносителя. Запорная арматура ставится на каждой ветке и у каждого прибора, терморегуляторы — на радиаторах, краны Маевского — в верхних точках для удаления воздуха. Теплоизоляция магистралей в подвале и на чердаке снижает бесполезные потери и входит в общий баланс. Все позиции сведены в таблицу с количеством и единицами измерения — по ней легко составить смету и закупочный лист.
Теплопотери через ограждающие конструкции составили 10,2 кВт, потери на вентиляцию — 8,4 кВт, итоговая тепловая нагрузка — 18,6 кВт при удельном показателе 103 Вт/м².
Подобраны отопительные приборы: 112 секций по 0,17 кВт (первый этаж — 50, второй — 62) и диаметры трубопроводов 15/20/25 мм.
Учебное пособие по отоплению жилых зданий, 2019.
Учебное пособие по теплоснабжению и отопительным приборам, 2021.
Учебное пособие по проектированию систем отопления, 2023.
Свод правил «Тепловая защита зданий».
Свод правил «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха».
Полный список источников приведён в пояснительной записке курсовой работы.
Речь к слайду
- Итог: ограждения 10,2 кВт, вентиляция 8,4 кВт
- Итоговая нагрузка 18,6 кВт, удельные 103 Вт/м²
- 112 секций по 0,17 кВт, трубы 15/20/25 мм
- Опора — два свода правил и пособия 2019–2023
Подведём итоги. Расчёт показал, что через ограждающие конструкции дом теряет 10,2 киловатта, а на вентиляцию приходится 8,4 киловатта — в сумме это итоговая нагрузка 18,6 киловатта, или 103 ватта на квадратный метр. Под эту нагрузку подобраны 112 секций отопительных приборов по 0,17 киловатта и диаметры трубопроводов 15, 20 и 25 миллиметров. Все принятые решения опираются на действующие своды правил «Тепловая защита зданий» и «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» и на учебные пособия 2019–2023 годов. Таким образом, поставленные задачи решены полностью, а цель работы — расчёт системы отопления двухэтажного жилого дома — достигнута. Готов ответить на вопросы комиссии.