- •Теплотехнический расчёт ограждающих конструкций
- •Сопротивление теплопередаче наружных стен (кроме световых проемов)
- •Сопротивление теплопередаче чердачного покрытия
- •Сопротивление теплопередаче перекрытий над подвалом
- •1.4 Сопротивление теплопередаче наружных дверей и ворот
- •1.5 Сопротивление теплопередаче заполнений световых проемов
- •2. Отопление здания
- •2.1 Расчет теплопотерю через ограждающие конструкции
- •2.2 Затраты теплоты на нагрев и инфильтрующегося воздуха
- •Следующие комнаты рассчитываем также, и полученные данные заносим в таблицу 2.1.
- •2.3 Определение удельной тепловой характеристики здания
- •2.4 Определение тепловой мощности системы отопления
- •2.5 Гидравлический расчет трубопроводов
- •2.6 Расчет отопительных приборов
- •3 Вентиляция здания
- •3.1 Выбор систем вентиляции и их конструирование
- •3.2 Аэродинамический расчет систем вентиляции
- •Литература
2.4 Определение тепловой мощности системы отопления
После расчета потерь теплоты всеми помещениями определяется тепловая нагрузка стояков (ветвей) и тепловая мощность системы отопления.
Тепловая нагрузка стояка (ветви) определяется по формуле:
Qcт(ветви) = ΣQпрi
где Qпрi - тепловая нагрузка прибора, принимаемая равной теплопотерям помещения, в котором этот прибор установлен, Вт; в случае, когда в помещении установлено несколько приборов, теплопотери делятся поровну на каждый прибор;
n – число отопительных приборов, присоединенных к стояку (ветви).
Результаты расчета заносятся в таблицу 2.3.
Таблица 2.3 – Тепловая нагрузка стояков
Ν стояка (ветви) |
Тепловая нагрузка стояка (ветви) Qст(ветви),Вт |
Ν стояка (ветви) |
Тепловая нагрузка стояка (ветви) Qст(ветви),Вт |
Ст 1 |
3607,09 |
Ст 6 |
4109,58 |
Ст 2 |
1941,3 |
Ст 7 |
2927,36 |
Ст 3 |
2773,72 |
Ст 8 |
1675,3 |
Ст 4 |
1941,3 |
Ст 9 |
2927,36 |
Ст 5 |
3666,4 |
Ст 10 |
4069,71 |
2.5 Гидравлический расчет трубопроводов
Целью гидравлического расчета трубопроводов систем отопления является выбор таких сечений теплопроводов для наиболее протяженного и нагруженного циркуляционного кольца или ветви системы, по которым, при располагаемой разности давлений в системе, обеспечивается пропуск заданного расхода теплоносителя.
Для систем с искусственной циркуляцией величина располагаемого давления определяется по формуле:
Δрр = Δрн+Б(Δре.пр.+Δре.тр),
где Δрн - искусственное давление, создаваемое элеватором, Па, (Δрн=12 кПа);
Δре.пр - давление, возникающее за счёт охлаждения воды в отопительных приборах, Па;
Δре.тр - давление, вызываемое охлаждением воды в теплопроводах, Па; (Δре.тр = 125 Па);
Б – коэффициент, определяющий долю максимального естественного давления, которую целесообразно учитывать в расчетных условиях; для двухтрубных и однотрубных горизонтальных систем 0,4.
Величина естественного давления, Па, возникающего за счет остывания воды в отопительных приборах, определяется в зависимости от вида системы. Для двухтрубной системы с верхний или нижней разводкой:
Δре.пр = h1g(ρо-ρг),
где h1 – вертикальные расстояния от центра приборов одного этажа до центра приборов следующего этажа, м (рис.4);
g – ускорение силы тяжести, м/с2;
ρо, ρг - плотности, соответственно, обратной и горячей воды, кг/м3.
Рисунок 4 - Расчетная схема стояка вертикальной двухтрубной нижней разводки
Плотность воды в зависимости от её температуры определяется по формуле:
ρ=1000,3-0,06·t-0,0036·t2,
где t – температура воды , оС.
Гидравлический расчёт системы отопления выполняется методом удельных потерь давления, где определяют ориентировочное значение удельной потери давления на трение при движении теплоносителя по трубам Rср, Па/м, по формуле:
Rср= ,
где К - доля потерь давления на трение, принимаемая для систем с искусственной циркуляцией равной 0,65;
Σl - сумма длин участков расчётного кольца, м ;
Расход воды на участке Gуч , кг/ч , определяется по формуле:
Gуч= ,
где Qуч - тепловая нагрузка участка, Вт;
tг, tо- температура горячей и обратной воды, оС.
Потери давления на трение на участке определяются путем умножения удельной потери давления на трение R на длину участка l.
Потери давления в местных сопротивлениях Z, Па, определяются по формуле:
Z = Σξ ,
где Σξ - сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке;
ρ - плотность воды при температуре 70ºС.
Суммируя потери давления на трение и в местных сопротивлениях, определяются потери давления на участке, а затем, суммируя потери давления на расчетных участках, получают потери давления в кольце, которые должны быть в пределах 90% располагаемого давления:
Результаты гидравлического расчета сводятся в таблицу 2.4.
Гидравлический расчёт системы отопления
Неблагоприятным циркуляционным кольцом является кольцо через стояк №6, так как он наиболее удаленный от тепло узла управления.
Расход воды через отопительный стояк:
Gст1 = кг/ч
Зная температуры, можно найти плотности воды:
Ρ95(г) = кг/ м3
ρ70(о) = кг/ м3
Определяем величину естественного давления Δре.пр:
Δре.пр = 3• 9,8•(978,46 – 962,11) = 480,69Па
Зная все выше найденные значения, мы можем найти величину располагаемого давления:
Δрр = 12000+0,4•(480,69 + 125)=12242,28 Па
Определим ориентировочное значение удельной потери давления на трение при движении теплоносителя по трубам Rср:
R1= Па/м
Определим расход воды на участках Gуч:
Gуч1 = кг/ч;
Gуч2 = кг/ч;
Gуч3 = кг/ч;
Gуч4 = кг/ч;
Gуч5 = кг/ч;
Gуч6 = кг/ч;
Gуч7 = кг/ч.
Σξ – сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке:
Участок 1 (d = 25мм): отвод под 90 º = 1;
Участок 2 (d = 20мм): тройник на поворот = 1,5;
вентиль обыкновенный = 10;
Участок 3 (d = 20мм): тройник на поворот = 1,5;
вентиль обыкновенный = 10;
Участок 4 (d = 15мм): тройник на проход = 1;
Участок 5 (d = 15мм): тройник на проход = 1;
отвод под 90 º = 1,5;
кран 2-х ходовой = 2;
Участок 6 (d = 10мм): тройник на проход 2 шт.= 2;
Участок 7 (d = 10мм): отвод под 90 º = 1,5;
кран 2-х ходовой = 2;
внезапное увеличение диаметра = 1
Участок 8 (d = 10мм): отвод под 90 º = 1,5;
внезапное уменьшение диаметра = 0,5
Участок 9 (d = 10мм): тройник на проход = 1;
Участок 10 (d = 15мм): тройник на проход = 1;
отвод под 90 º = 1,5;
кран 2-х ходовой = 2;
Участок 11 (d = 15мм): тройник на проход = 1;
Участок 12 (d = 20мм): тройник на проход = 1;
вентиль обыкновенный = 10;
Участок 13 (d = 20мм): тройник на поворот 2шт. = 3;
вентиль обыкновенный = 10;
Участок 14 (d = 25мм): отвод под 90 º = 1;
Потери давления в местных сопротивлениях Z, Па:
Z1 = Па
Z2 = Па
Z3 = Па
Z4 = Па
Z5 = Па
Z6 = Па
Z7 = Па
Z8 = Па
Z9 = Па
Z10 = Па
Z11 = Па
Z12 = Па
Z13 = Па
Z14 = Па
Потери давления в кольце оказались в пределах 90% располагаемого давления, следовательно, гидравлический расчет произведен верно.