地板供暖系统实现人工环境中的热舒适性-毕业论文.doc

1、大庆石油学院本科生毕业设计21第 3 章 地板辐射采暖设计及水力计算本设计采用热水作为热煤，根据各房间的单位面积耗热量，采用瓷砖类地面。技术参数如下：结构层厚度 ：70mm 结构如图 3.1 所示。地面材料：瓷砖供回水温度：供，40；回，30。管材：交聚乙烯塑料管 楼 层 地 面 辐 射 采 暖 构 造 层 结 构首 层 地 面 辐 射 采 暖 构 造 层 结 构图 3.1 地板辐射采暖构造层结构1、聚苯乙烯保温板 2、交聚乙烯管 3、地面层4、水泥沙将找平层 5、细石混凝土 6、聚苯乙烯保温板大庆石油学院本科生毕业设计227、防水层 8、楼板 9、垫层3.1 地板辐射采暖设计 3.1.1 采

2、暖盘管布置本设计采用交聚乙烯塑料管，总管设在各户的管道井内，在分设支管进入各户，各户连在同一个分水器上，加热盘管的布置按房间分组。 管道布置采用双回蛇形，卫生间及厨房采用往复形或直列形：影响塑料埋管铺设方式的主要因素是塑料埋管的最小弯曲半径。而满足弯曲半径的同时也要使地板辐射供暖的热效率达到最大。因此，为了不使地板表面温度过高而造成人脚部太热而表现的不舒适，最理想的状况是板表面温度均匀一致。同时也要考虑施工问题。对于双回形布置，经过版面中心点的任何一个剖面，埋管是高温低温管相间隔布置，存在“零热面”和“均化”效应，从而使这种布置方式的板面温度场比较均匀，是铺设弯曲度数大部分为 90弯，故铺设简

3、单也没有埋管相交问题。首层地面、卫生间及厨房必须设防水层。采暖地面构造层与外墙接触部分用聚苯乙烯保温板作保温处理。3.1.2 采暖盘管设计计算传热量 4 = S(t 1-t2) （3-1）式中：导热系数， W/m；S形状因子；t1 盘管温度， ；t2地板表面温度， ；查表 2-1 （3-2） 2ln()lSHshd式中： l管长， m；H埋深，mm；D管径，mm；管间距，mm；大庆石油学院本科生毕业设计23导热系数 ： W/m (3-3)i构造层：瓷砖地板层 =10mm =1.1 W/m水泥沙将找平层 =20mm =0.93 W/m细石混凝土层 =40mm =1.51 W/mW/m701.71

4、24.3.5i例：101 房间单位面积耗热量：101.76 W查地面辐射采暖交聚乙烯管道工程技术规程附录 A地板表面温度 t2=24.8 t 1 =35 查附录 C 管间距为 =175mm 管径为 d=20mm 埋深： H=50mm 形状因子： 222.791750ln()ln()lSHshshd单位长度耗热量： W12.0934.8.Qt管长： m54683.l计算结果如表 3.1、3.2 所示。二至六层计算结果同首层。大庆石油学院本科生毕业设计24表 3.1 首层交聚乙烯采暖盘管设计计算表房间号围护结构耗热量面积单位面积耗热量地板表面温度平均水温温差管间距平均导热系数管径 埋深形状因子单位

5、管长散热量管长Q A Q T t t d H S Q0 LW W/ mm W/m.k mm mm w/m m101 1515 14.14 107.16 24.8 35 10.2 175 1.07 20 50 2.79 30.50 49.68 102 1432 11.38 125.80 26.50 35 8.50 100 1.07 20 50 3.60 32.81 43.64 103 787 7.82 100.60 24.20 35 10.80 200 1.07 20 50 2.68 31.05 25.35 104 978 11.60 84.31 22.70 35 12.3 300 1.07 2

6、0 50 2.48 32.66 29.95 105 98 2.67 36.67 18.40 35 16.6 300 1.07 16 50 2.70 48.04 2.04 106 482 5.85 82.34 22.60 35 12.4 300 1.07 16 50 2.70 35.89 13.43 107 568 8.78 64.72 21.10 35 13.9 300 1.07 16 50 2.70 40.23 14.12 111 898 14.14 63.52 21.00 35 14 300 1.07 20 50 2.48 37.17 24.16 112 931 11.38 81.79 2

7、2.50 35 12.5 300 1.07 20 50 2.48 33.19 28.05 113 787 7.82 100.60 24.20 35 10.8 200 1.07 20 50 2.68 31.05 25.35 114 978 11.60 84.31 22.70 35 12.3 300 1.07 20 50 2.48 32.66 29.95 115 98 2.67 36.67 18.40 35 16.6 300 1.07 16 50 2.70 48.04 2.04 116 482 5.85 82.34 22.60 35 12.4 300 1.07 16 50 2.70 35.89 1

8、3.43 117 568 8.78 64.72 21.10 35 13.9 300 1.07 16 50 2.70 40.23 14.12 121 898 14.14 63.52 21.00 35 14 300 1.07 20 50 2.48 37.17 24.16 122 931 11.38 81.79 22.50 35 12.5 300 1.07 20 50 2.48 33.19 28.05 123 787 7.82 100.60 24.20 35 10.8 200 1.07 20 50 2.68 31.05 25.35 124 978 11.60 84.31 22.70 35 12.3

9、300 1.07 20 50 2.48 32.66 29.95 125 98 2.67 36.67 18.40 35 16.6 300 1.07 16 50 2.70 48.04 2.04 126 482 5.85 82.34 22.60 35 12.4 300 1.07 16 50 2.70 35.89 13.43 127 568 8.78 64.72 21.10 35 13.9 300 1.07 16 50 2.70 40.23 14.12 大庆石油学院本科生毕业设计25续表 3.1房间号围护结构耗热量面积单位面积耗热量地板表面温度平均水温温差管间距平均导热系数管径 埋深形状因子单位管长散

10、热量管长Q A Q T t t d H S Q0 LW W/ mm W/m.k mm mm w/m m131 1438 14.14 101.72 24.30 35 10.7 200 1.07 20 50 2.68 30.76 46.74 132 931 11.38 81.79 22.50 35 12.5 300 1.07 20 50 2.48 33.19 28.05 133 787 7.82 100.60 24.20 35 10.8 200 1.07 20 50 2.68 31.05 25.35 134 978 11.60 84.31 22.70 35 12.3 300 1.07 20 50

11、2.48 32.66 29.95 135 98 2.67 36.67 18.40 35 16.6 300 1.07 16 50 2.70 48.04 2.04 136 482 5.85 82.34 22.60 35 12.4 300 1.07 16 50 2.70 35.89 13.43 137 568 8.78 64.72 21.10 35 13.9 300 1.07 16 50 2.70 40.23 14.12 141 898 14.14 63.52 21.00 35 14 300 1.07 20 50 2.48 37.17 24.16 142 1432 11.38 125.80 26.5

12、0 35 8.5 100 1.07 20 50 3.60 32.81 43.64 143 787 7.82 100.60 24.20 35 10.8 200 1.07 20 50 2.68 31.05 25.35 144 978 11.60 84.31 22.70 35 12.3 300 1.07 20 50 2.48 32.66 29.95 145 98 2.67 36.67 18.40 35 16.6 300 1.07 16 50 2.70 48.04 2.04 146 482 5.85 82.34 22.60 35 12.4 300 1.07 16 50 2.70 35.89 13.43

13、 147 568 8.78 64.72 21.10 35 13.9 300 1.07 16 50 2.70 40.23 14.12 151 1515 14.14 107.16 24.80 35 10.2 175 1.07 20 50 2.79 30.50 49.68 152 1432 11.38 125.80 26.50 35 8.5 100 1.07 20 50 3.60 32.81 43.64 153 787 7.82 100.60 24.20 35 10.8 200 1.07 20 50 2.68 31.05 25.35 154 978 11.60 84.31 22.70 35 12.3

14、 300 1.07 20 50 2.48 32.66 29.95 155 98 2.67 36.67 18.40 35 16.6 300 1.07 16 50 2.70 48.04 2.04 156 482 5.85 82.34 22.60 35 12.4 300 1.07 16 50 2.70 35.89 13.43 157 568 8.78 64.72 21.10 35 13.90 300 1.07 16 50 2.70 40.23 14.12 楼梯 3882 12.75 304.47 20.00 35 15 300 1.07 20 50 2.48 39.83 97.47 大庆石油学院本科

15、生毕业设计26表 3.2 阁楼交聚乙烯管道设计计算房间号围护结构耗热量面积单位面积耗热量地板表面温度平均水温温差管间距平均导热系数管径 埋深形状因子单位管长散热量管长Q A Q T t t d H S Q0 LW W/ mm W/m.k mm mm w/m m701 998 10.65 93.72 23.60 35 11.40 250 1.07 16 50 2.78 33.90 29.44 702 1027 9.73 105.54 24.80 35 10.20 175 1.07 16 50 3.01 32.93 31.18 703 515 6.20 83.08 22.70 35 12.30 3

16、00 1.07 16 50 2.70 35.60 14.47 704 757 10.54 71.82 21.60 35 13.40 300 1.07 16 50 2.70 38.78 19.52 705 326 5.63 57.90 20.40 35 14.60 300 1.07 16 50 2.70 42.25 7.72 406 93 2.03 45.81 19.20 35 15.80 300 1.07 16 50 2.70 45.73 2.03 711 624 10.65 58.60 24.90 35 10.10 300 1.07 16 50 2.70 29.23 21.35 712 68

17、2 9.73 70.09 20.40 35 14.60 300 1.07 16 50 2.70 42.25 16.14 713 515 6.20 83.08 22.70 35 12.30 300 1.07 16 50 2.70 35.60 14.47 714 757 10.54 71.82 21.60 35 13.40 300 1.07 16 50 2.70 38.78 19.52 715 326 5.63 57.90 20.40 35 14.60 300 1.07 16 50 2.70 42.25 7.72 716 93 2.03 45.81 19.20 35 15.80 300 1.07

18、16 50 2.70 45.73 2.03 717 526 9.90 53.14 20.40 35 14.60 300 1.07 16 50 2.70 42.25 12.45 721 624 10.65 58.60 24.90 35 10.10 300 1.07 16 50 2.70 29.23 21.35 722 682 9.73 70.09 20.40 35 14.60 300 1.07 16 50 2.70 42.25 16.14 723 515 6.20 83.08 22.70 35 12.30 300 1.07 16 50 2.70 35.60 14.47 724 757 10.54

19、 71.82 21.60 35 13.40 300 1.07 16 50 2.70 38.78 19.52 725 326 5.63 57.90 20.40 35 14.60 300 1.07 16 50 2.70 42.25 7.72 726 93 2.03 45.81 19.20 35 15.80 300 1.07 16 50 2.70 45.73 2.03 731 998 10.65 93.72 23.60 35 11.40 250 1.07 16 50 2.78 33.90 29.44 732 682 9.73 70.09 20.40 35 14.60 300 1.07 16 50 2

20、.70 42.25 16.14 733 515 6.20 83.08 22.70 35 12.30 300 1.07 16 50 2.70 35.60 14.47 大庆石油学院本科生毕业设计27续表 3.2 房间号围护结构耗热量面积单位面积耗热量地板表面温度平均水温温差管间距平均导热系数管径 埋深形状因子单位管长散热量管长Q A Q T t t d H S Q0 LW W/ mm W/m.k mm mm w/m m734 757 10.54 71.82 21.60 35 13.40 300 1.07 16 50 2.70 38.78 19.52 735 326 5.63 57.90 20.40

21、 35 14.60 300 1.07 16 50 2.70 42.25 7.72 736 93 2.03 45.81 19.20 35 15.80 300 1.07 16 50 2.70 45.73 2.03 737 526 9.90 53.14 20.00 35 15.00 300 1.07 16 50 2.70 43.41 12.12 741 624 10.65 58.60 24.90 35 10.10 300 1.07 16 50 2.70 29.23 21.35 742 1027 9.73 105.54 24.80 35 10.20 175 1.07 16 50 3.01 32.93

22、31.18 743 515 6.20 83.08 22.70 35 12.30 300 1.07 16 50 2.70 35.60 14.47 744 757 10.54 71.82 21.60 35 13.40 300 1.07 16 50 2.70 38.78 19.52 745 326 5.63 57.90 20.40 35 14.60 300 1.07 16 50 2.70 42.25 7.72 746 93 2.03 45.81 19.20 35 15.80 300 1.07 16 50 2.70 45.73 2.03 751 998 10.65 93.72 23.60 35 11.

23、40 250 1.07 16 50 2.78 33.90 29.44 752 1027 9.73 105.54 24.80 35 10.20 175 1.07 16 50 3.01 32.93 31.18 753 515 6.20 83.08 22.70 35 12.30 300 1.07 16 50 2.70 35.60 14.47 754 757 10.54 71.82 21.60 35 13.40 300 1.07 16 50 2.70 38.78 19.52 755 326 5.63 57.90 20.40 35 14.60 300 1.07 16 50 2.70 42.25 7.72

24、 756 93 2.03 45.81 19.20 35 15.80 300 1.07 16 50 2.70 45.73 2.03 757 526 9.90 53.14 20.00 35 15.00 300 1.07 16 50 2.70 43.41 12.12 3.2 水力计算3.2.1 基本原理参阅文献2:大庆石油学院本科生毕业设计28总阻力： Pa （3-4）yjjPRLP比摩阻： Pa/m （3-5）2RdA雷诺数： （3-6）e摩擦阻力系数： （3-7）0.253164eR水流量： Kg/h （3-8）8ghQGt式中：R每米管长的沿程损失， Pa/sL管段长度， m摩擦阻力系数d管子

25、内径， mmv热煤在管中的流速， m/s热煤密度， kg/m (查传热学425 页附录 10)热煤的运动粘滞系数，m/s (查传热学425 页附录 10)3.2.2 户内环路水力计算本系统采用下供下回垂直双管并联系统，户内为水平单管闭合式，各组盘管并联。根据地面辐射采暖交聚乙烯管道工程技术规程附录 B，由水量查得管段比摩阻，算得沿程阻力。系统管道的总阻力取沿程阻力的 120%6。户内盘管水力计算结果如表 3.3 所示。表 3.3 热水采暖系统盘管水力计算表热负荷 流量 管长 管径 密度 比摩阻 沿程阻力 总阻力Q G L D R Py P房间号w L/h m mm Kg/m Pa/m Pa P

26、a101 1515 131.31 64.08 20 992.2 34 2178.72 2614.47 102 1432 124.12 52.44 20 992.2 32 1678.13 2013.76 大庆石油学院本科生毕业设计29续表 3.3 热负荷 流量 管长 管径 密度 比摩阻 沿程阻力 总阻力Q G L D R Py P房间号w L/h m mm Kg/m Pa/m Pa Pa103 787 68.21 28.75 20 992.2 11 316.20 379.44 104 978 84.77 33.95 20 992.2 17 577.10 692.52 105 98 8.49 2.

27、04 16 992.2 3 6.12 7.34 106 482 41.78 13.43 16 992.2 10.8 145.06 174.07 107 568 49.23 25.12 16 992.2 16 401.91 482.30 111 898 77.84 38.56 20 992.2 14.3 551.39 661.66 112 931 80.70 36.85 20 992.2 16 589.63 707.55 113 787 68.21 28.75 20 992.2 11 316.20 379.44 114 978 84.77 33.95 20 992.2 17 577.10 692

28、.52 115 98 8.49 2.04 16 992.2 3 6.12 7.34 116 482 41.78 13.43 16 992.2 10.8 145.06 174.07 117 568 49.23 25.12 16 992.2 16 401.91 482.30 121 898 77.84 38.56 20 992.2 14.3 551.39 661.66 122 931 80.70 36.85 20 992.2 16 589.63 707.55 123 787 68.21 28.75 20 992.2 11 316.20 379.44 124 978 84.77 33.95 20 9

29、92.2 17 577.10 692.52 125 98 8.49 2.04 16 992.2 3 6.12 7.34 126 482 41.78 13.43 16 992.2 10.8 145.06 174.07 127 568 49.23 25.12 16 992.2 16 401.91 482.30 131 1438 124.64 61.14 20 992.2 32 1956.62 2347.95 132 931 80.70 36.85 20 992.2 16 589.63 707.55 133 787 68.21 28.75 20 992.2 11 316.20 379.44 134

30、978 84.77 33.95 20 992.2 17 577.10 692.52 135 98 8.49 2.04 16 992.2 3 6.12 7.34 大庆石油学院本科生毕业设计30续表 3.3热负荷 流量 管长 管径 密度 比摩阻 沿程阻力 总阻力Q G L D R Py P房间号w L/h m mm Kg/m Pa/m Pa Pa136 482 41.78 13.43 16 992.2 10.8 145.06 174.07 137 568 49.23 25.12 16 992.2 16 401.91 482.30 141 898 77.84 38.56 20 992.2 14.3

31、551.39 661.66 142 1432 124.12 52.44 20 992.2 32 1678.13 2013.76 143 787 68.21 28.75 20 992.2 11 316.20 379.44 144 978 84.77 33.95 20 992.2 17 577.10 692.52 145 98 8.49 2.04 16 992.2 3 6.12 7.34 146 482 41.78 13.43 16 992.2 10.8 145.06 174.07 147 568 49.23 25.12 16 992.2 16 401.91 482.30 151 1515 131

32、.31 64.08 20 992.2 34 2178.72 2614.47 152 1432 124.12 52.44 20 992.2 32 1678.13 2013.76 153 787 68.21 28.75 20 992.2 11 316.20 379.44 154 978 84.77 33.95 20 992.2 17 577.10 692.52 155 98 8.49 2.04 16 992.2 3 6.12 7.34 156 482 41.78 13.43 16 992.2 10.8 145.06 174.07 157 568 49.23 25.12 16 992.2 16 40

33、1.91 482.30 701 998 86.50 42.84 16 992.2 40 1713.70 2056.43 702 1027 89.02 42.84 16 992.2 42 1799.48 2159.38 703 515 44.64 16.43 16 992.2 12.5 205.34 246.41 704 757 65.61 31.38 16 992.2 25 784.50 941.40 705 326 28.26 20.74 16 992.2 7 145.15 174.18 706 93 8.06 4.03 16 992.2 3 12.10 14.52 711 624 54.09 33.81 16 992.2 18 608.54 730.25 712 682 59.11 26.70 16 992.2 21 560.71 672.86 713 515 44.64 19.49 16 992.2 12.5 243.59 292.31