5.2 Тепловой расчет регистров

Теплоотдача 1 м трубы выбранного диаметра q_тр, Вт/м, находится по формуле:

q_тр = q_к + q_л, (5.10)

где q_к – конвективная теплоотдача, Вт/м;

q_л – теплоотдача излучением, Вт/м.

Конвективная теплоотдача, q_к, Вт/м, находится по уравнению:

q_к = 4,1 ∙ (t_ср – t_в)^1,25, (5.11)

где d_н – наружный диаметр трубы, м;

t_ср – средняя температура теплоносителя, °С:

t_ср = 0,5 ∙ (t₁ + t₂), (5.12)

Теплоотдача излучением, q_л, Вт/м, определяется по формуле:

q_л = 17,8d_н ∙ . (5.13)

Суммарная длина труб регистров l, м, определяется по формуле:

l = , (5.14)

Количество регистров N выбирается из необходимости установки их у глухих наружных стен. Длина одной трубы регистра l₁, м, определяется по формуле:

l₁ = , (5.15)

где m – число труб в одном регистре.

Пример расчета регистров для помещения 001 автостоянка:

1. Выбираем диаметр труб d_у = 150 мм. Определим конвективную теплоотдачу:

q_к = 4,1 ∙ 0,159^0,75 ∙ (80 – 5)^1,25 = 227,85 Вт/м.

2. Определим теплоотдачу излучением:

q_л = 17,8 ∙ 0,159 ∙ = 270,4 Вт/м.

3. Найдем теплоотдачу 1 м трубы выбранного диаметра:

q_тр = 227,85 + 270,4 = 498,25 Вт/м.

4. Суммарная длина труб регистров:

l = = 27,7 м.

5. Принимаем N = 3 регистра, количество труб в регистре m = 4. Длина одной трубы регистра:

l₁ = = 2,5 м.

Расчет остальных регистров аналогичен и сведен в таблицу 5.3.

Таблица 5.3

Тепловой расчет регистров

№ помещения	tп, ⁰С	tср, ⁰С	d, мм	qк, Вт/м	qл, Вт/м	qтр, Вт/м	l, м	N	m	l1, м
001	5	80	150	227,85	270,4	498,25	27,7	3	4	2,5
002	16	80	65	107,4	115,69	223,1	1,39	1	2	0,7
003	16	80	50	86,6	86,8	173,4	1,38	1	2	0,7

6 Гидравлический расчет системы отопления

Целью гидравлического расчета является определение сопротивления системы отопления, подбор отдельных участков системы отопления таким образом, чтобы обеспечивался расчетный расход теплоносителя и уравновешивались потери давления, т.е. при установившемся режиме движения воды располагаемое давление полностью расходуется на преодоление сопротивления сети.

6.1 Гидравлический расчет системы отопления методом удельных потерь давления

Для гидравлического расчета выбирается главное циркуляционное кольцо, проходящее через наиболее нагруженный из удаленных стояков. Гидравлический расчет системы отопления производится методом удельных потерь давления на трение.

Расход теплоносителя в системе, ветви или стояке системы отопления G_ст, кг/ч, определяется по формуле:

(6.1)

где 3,6 – переводной коэффициент, кДж/(Вт ч);

–тепловая нагрузка стояка, Вт;

–коэффициент учета дополнительного теплового потока устанавливаемых отопительных приборов при округлении сверх расчетной величины 1,03;

–коэффициент учета дополнительных потерь теплоты отопительными приборами, расположенными у наружных стен 1,02;

с – удельная теплоемкость воды, равная 4,187 кДж/(кг∙С);

В двухтрубной системе отопления расчетное циркуляционное давление определяется по формуле:

Р_р = 1,1 Р_е, Па, (6.2)

где Р_е – естественное циркуляционное давление, Па:

Р_е = Р_{е. пр} + Р_{е. тр}; (6.3)

где Р_е.пр – естественное циркуляционное давление, возникающее вследствие охлаждения теплоносителя в приборе, Па;

Р_е.тр – естественное циркуляционное давление, возникающее вследствие охлаждения теплоносителя в трубах, Па;

Естественное циркуляционное давление, возникающее вследствие охлаждения теплоносителя в приборе, Па определяется по следующей формуле:

Р_{е. пр} = ∙g∙h₁∙(t_г- t_о), (6.4)

где  – среднее приращение плотности при понижении температуры воды на 1 С, равное 0,64 кг/(м³С);

g – ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с²;

h₁ – вертикальное расстояние между условными центрами охлаждения в ветви или отопительном приборе на нижнем этаже и нагревания в системе, м;

t_г – температура воды в подающей магистрали, С;

t_о – температура воды в обратной магистрали, С.

При выборе диаметра труб в циркуляционном кольце исходят из принятого расхода воды и среднего ориентировочного значения удельной линейной потери давления R_ср, Па/м, определяемого по формуле:

R_ср = , (6.5)

где l – общая длина последовательно соединенных участков, составляющих основное циркуляционное кольцо, м;

Считается, что потери давления на трение составляют 65% от Р_р.

Предварительно вычисляют расход воды на каждом участке. Потери давления на трение ΔР_тр, Па:

ΔР_тр = R_ф ∙l. (6.6)

Составляют перечень местных сопротивлений на участках, приведенный в таблице 6.1.

По известным скоростям движения теплоносителя и определяются потери давления в местных сопротивленияхZ, Па

Z = ∙ Σξ, (6.7)

где  - плотность воды, кг/м³

 – скорость воды, м/с;

–сумма коэффициентов местного сопротивления.

Коэффициенты местных сопротивлений сведены в таблице 6.1.

Затем определяются общие потери давления на участке, Па:

(6.8)

Гидравлический расчет системы отопления приведен в таблицах 6.2, 6.3, 6.4. Расчетные схемы системы отопления приведены в рисунках 6.1, 6.2, 6.3.