Курсовая работа с расчётом — пример презентации защиты по отоплению

• 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.

• 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.

• 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.

• 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.

• 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.

• 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.

• 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.

• 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.

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.

• 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.

• 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.