коридору: ∑Q=1123,3 Вт
9 Уборная 16 ПЛ 0,8х1,8 1,44 74 1 0,1215 – – 0,05 – 1,05 13,7 – 14,4 13,8
ПТ 0,8х1,8 1,44 74 1 0,1357 – – – – 1 14,5 – –
Итого по уборной: ∑Q=13,8 Вт
10 Ванная 25 ПЛ 1,8х1,8 3,24 83 1 0,1215 – – 0,05 – 1,05 34,3 – 32,4 1,9
ПТ 1,8х1,8 3,24 83 1 0,1357 – – – – 1 36,5 – – 36,5
Итого по ванной: ∑Q=38,4 Вт
Итого теплопотери всего здания состовляют: ∑Q=15542,5 Вт
Удельная тепловая характеристика здания:
(4.7)
где: а – коэффициент учёта района строительства здания:
(4.8)
Vн – объём здания по наружному обмеру, м3:
5 Разработка системы водяного отопления здания
В данном жилом здании рассчитываем местную систему отопления – это такая система отопления при которой все три основных элемента (теплогенератор, теплопроводы, отопительные приборы) объединены в одном устройстве. При этом, отопительные приборы располагаем под каждым окном. Теплогенератор (котёл) располагаем в топочном помещении.
По схеме включения отопительных приборов к стояку относим данную систему отопления к однотрубным, с верхним расположением подающей магистрали. Циркуляция теплоносителя естественная за счёт разностей плотностей холодного и горячего теплоносителя. Параметры теплоносителя 95–70 оС. Прокладка труб открытая. Горизонтальные участки труб прокладываются с уклоном не менее 0,002: обратный трубопровод с уклоном в сторону котла – для спуска воды из системы; подающий трубопровод с уклоном от котла – для удаления воздуха из системы.
6. Расчёт нагревательных приборов
6.1. Основные расчётные зависимости
Требуемый номинальный тепловой поток, Вт, для выбора типоразмера отопительного прибора определяется по следующей формуле:
(6.1)
где: Qпр – необходимая теплопередача приборов в рассматриваемом помещении, Вт:
(6.2)
где: Qп – потери теплоты в помещении, Вт;
Qтр – теплоотдача открыто проложенных, в пределах помещения труб (стояка и подводов), к которым непосредственно присоединён прибор, Вт:
(6.3)
где: qв, qг – теплоотдача одного метра вертикальных или горизонтальных труб в пределах помещения, Вт/м;
lв, lг – длина вертикальных и горизонтальных труб в пределах помещения, м;
φк – комплексный коэффициент, учитывающий неравномерность распределения Δtср:
(6.4)
где: Δtср – разность средней температуры воды в приборе и температуры окружающей среды, оС:
(6.5)
Gпр – расход воды в приборе, кг/ч:
(6.6)
где: с = 4,2 – теплоёмкость воды;
в – коэффициент учёта атмосферного давления в данной местности;
ψ – коэффициент учёта направления движения воды:
ψ = 1 – а(tвх – tвых) (6.7)
где: а = 0,006 – для чугунных радиаторов;
n, p, c – экспериментальные числовые показатели:
Gпр, кг/ч с n p
18 – 50 1,039 0 0,02
50 – 536 1 0,3 0
Требуемая площадь наружной нагревательной поверхности прибора, м2, определяется по формуле:
(6.8)
где: кн.у. – номинальный условный коэффициент теплопередачи отопительного прибора (для чугунного радиатора составляет кн.у.=10,83 )
Минимально-допустимое число секций радиатора определяется по формуле:
(6.9)
где: Qн.у. – номинальный условный тепловой поток одной секции радиатора (для чугунных радиаторов Qн.у. = 185 Вт);
β3 – коэффициент учёта числа секций в приборе;
Число секций в приборе До 15 16–20 21–25 26–30 21–35 Более 35
3 1,0 0,98 0,96 0,94 0,92 0,90
β4 – коэффициент учёта способа установки радиатора (при открытой установке β4 = 1).
6.2 Расчет чугунных секционных радиаторов
Для расчёта принимаем чугунные секционные радиаторы марки МС-140-180 по ГОСТ 86.90-75*.
При расчёте необходимой теплопередачи приборов в рассматриваемом помещении потерями трубопроводами Qтр. пренебрегаем.
При распределении тепловой нагрузки по приборам потери теплоты от топочной не учитываем, т.к. в данном помещении имеются избыточные тепловыделения от теплоподготовительного оборудования: котла, трубопроводов, арматуры.
Распределение тепловой нагрузки по приборам:
Таблица №6.1
№
приб. №
пом. Потери тепла, Вт Qп,
Вт
1 6 Qспальня.+ Qванная=
= 2569,6 + 38,4 2608
2 4 Qспальня + Qклад.=
= 2850,4 + 360 3210,4
3 3 Qспальня + Qчасть кор.=
=1196+ 123,3 1319,3
4 2 Qобщ. ком. + Qчаст кор.+ Qуборная=
=3893,3 + 650 + 13,8 4557,1
5 1 Qкухня + Qчасть кор.=
=2758,8 + 350 3108,8
Расчёт нагревательных приборов сведён в таблицу №6.2
Тепловой расчет чугунных секционных радиаторов
Таблица №6.2
№
приб. №
пом. Qпр,
Вт tвх,
оС tвых,
оС Gпр,
кг/ч tв,
оС Δtср,
оС с n p ψ φк Qн.т.,
Вт Апр,
м2 Nmin,
секций
1 6 2608 95 70 89,4 22 60,5 1 0,3 0 0,85 0,703 3709,8 4,89 20
2 4 3210,4 95 70 110,1 22 60,5 1 0,3 0 0,85 0,703 4566,7 6,02 24
3 3 1319,3 95 70 45,2 20 62,5 1,039 0 0,02 0,85 0,757 1742,8 2,3 10
4 2 4557,1 95 70 156,2 22 60,5 1 0,3 0 0,85 0,703 6482,4 8,55 32
5 1 3108,8 95 70 106,6 18 64,5 1 0,3 0 0,85 0,764 4069,1 5,37 21
7. Гидравлический расчёт системы отопления здания
Цель гидравлического расчёта – определение диаметров трубопроводов при заданной тепловой нагрузке и расчётном циркуляционном давлении установленном для данной системы.
Гидравлический расчёт выполняют:
1. по способу определения удельных потерь давления: заключается в раздельном определении потерь давления на трение и на местные сопротивления;
2. по характеристикам гидравлического сопротивления: здесь устанавливают распределение потоков воды в циркуляционных кольцах системы.
При движении реальной жидкости по трубам имеют места сопротивления двух видов:
1. потери давления на трение, на участке теплопровода с постоянным расходом воды и неизменным диаметром определяются по следующей формуле, Па:
(7.1)
где: λ – коэффициент гидравлического трения;
d – диаметр теплопровода, м;
ω – скорость движения воды, м/с;
ρ – плотность воды, кг/м3;
l – длина участка теплопровода, м;
R – удельные потери давления, Па/м.
2. потери давление на местные сопротивления, Па, определяются по следующей формуле;
(7.2)
где: – суммарный коэффициент местного сопротивления на данном участке теплопровода;
– динамической давление воды.
Расчетным участком называется участок теплопровода с неизменным расходом теплоносителя. Расчётный расход теплоносителя на участке, кг/ч, определяется по формуле:
(7.3)
где: tвх и tвых – расчётные параметры теплоносителя, оС;
Qуч – расчётный тепловой поток на участке, Вт;
с = 4,2 – теплоёмкость воды.
Среднее значение удельных потерь давления на трение в местной системе отопления, Па/м, определяется по формуле:
(7.4)
где: Pp – располагаемый напор в местной системе отопления, Па:
ΔPp = hg(ρо – ρгор) (7.5)
h – вертикальное расстояние между условными центрами охлаждения в нагревательном приборе на нижнем этаже и нагреванием в системе, м;
– протяженность расчётного кольца, м;
ρо – плотность охлажденного теплоносителя, кг/м3 (вода при 70 оС ρо=977,81кг/м3);
ρгор – плотность горячего теплоносителя, кг/м3 (вода при 95 оС ρгор=961,92 кг/м3);
к = 0,5;
g =9,81 м/с2 – ускорение свободного падения.
Определение среднего значения удельных потерь давления на трение:
ΔPp = 0,55•9,81•(977,81 – 961,92) = 85,73 Па
Определение суммарного коэффициента местного сопротивления:
Участок №1:
Участок №2 и №8:
Участок №3 и №7:
Участок №4 и №6:
Участок №5:
Участок №9:
Гидравлический расчёт системы отопления сведён в таблицу №7.1
«Гидравлический расчёт системы отопления»
Таблица №7.1
№
участка Qуч,
Вт G,
кг/ч l,
м d,
м ω,
м/с R,
Па/м R•l,
Па
Z,
Па R•l + Z,
Па
1 14803,6 507,6 6,281 50 0,062 1,35 8,48 8 15,1 23,58
2 12195,6 418,1 8,819 50 0,0515 0,97 8,55 1,5 1,8 10,35
3 8985,2 308,1 5,311 50 0,038 0,57 3,03 1,5 1 1,57
p