1,72 М2.Град/Вт,

де ₁, ₁ – відповідно, товщина та теплопровідність залізобетонного перекриття [2, 131-133]: ₁ = С; ₁ = 1,55 Вт/м^.град;

₂, ₂ – відповідно, товщина та теплопровідність керамзитового заповнювача [2, 131-133]: ₂ = С; ₂ = 0,128 Вт/м^.град;

₃, ₃ – відповідно, товщина та теплопровідність рубероїдного покриття [2, 131-133]: ₃ = 0,005 м; ₃ = 0,174 Вт/м^.град.

Теплові витрати через підлогу [1, 99]:

6095,2 Вт,

де S – площа підлоги, м²;

t_в – t_з – різниця температур у приміщенні і зовні його, град;

n – коефіцієнт, що враховує наявність підвалу (якщо є підвал n=0,9; якщо немає n=1);

R_під – термічний опір підвального перекриття;

??? м^2.град/Вт,

де ₁, ₁ – відповідно, товщина та теплопровідність бетонної стяжки [2, 131-133]: ₁ = 0,30 м; ₁ = 1,74 Вт/м^.град;

₂, ₂ – відповідно, товщина та теплопровідність дерев‘яної підлоги [2, 131-133]: ₂ = 0,05 м; ₂ = 0,35...0,41 Вт/м^.с;

₂, ₂ – відповідно, товщина та теплопровідність утеплювача [2, 131-133]: ₃ = ??? м; ₃ = ??? Вт/м^.с;

Розрахунок теплових витрат на нагрів інфільтраційного повітря вентиляційної системи приміщення Q_і.п:

12376 Вт,

11012 Вт,

де с = 1005 Дж/кг^.град – питома теплоємність повітря;

А₀ – коефіцієнт, що враховує вплив зустрічного теплового потоку, для вікон з подвійними переплетеннями, А₀ = 0,8;

G₀ – кількість повітря, що потрапляє шляхом інфільтрації через 1 м²:

115,3 кг/год,

102,6 кг/год,

S_вік – площа вікон:

S_вік = 2^.(A + B + C)^.(L + H)^.S_вік/S_заг = 14,872 м²;

R_u – опір проникненню повітря для пінополіуретанових ущільнень вікон з подвійним заскленням в спарених переплетеннях, R_u = 0,29 м²годПа/кг,

Р – різниця тисків повітря на зовнішній та внутрішній поверхнях вікна:

33,6 Па,

28,2 Па,

де – 6 м/с

Н – висота устя вентиляційної шахти над поверхнею землі:

Н = А + В + С = 4,4 м;

h – висота центра вікна від поверхні землі:

h₁ = А/2 = 1.0 м (для вікон першого поверху),

h₂ = А + В/2 + С = 3.3 м (для вікон другого поверху);

_з, _в – густина зовнішнього та внутрішнього повітря:

_з = 353 / (273 + t_з) = 1,453 кг/м³,

_в = 353 / (273 + t_в) = 1,213 кг/м³,

К – коефіцієнт, що враховує зміну швидкісного (динамічного) тиску вітра в залежності від висоти та місцевості, К = 0,7.

Витрати тепла на нагрів повітря, що потрапляє для компенсації природної витяжки з приміщення визначається за формулою:

1320 Вт,

де t_вент – температура вентиляційного повітря, t_вент = 0,5^.t_з = ХХХ С;

S_п – площа підлоги, м².

Побутові теплові надходження визначаються для усього приміщення:

Вт,

де К – коефіцієнт, що враховує побутові теплові надходження, К = 1,9…2,5.

Таким чином, сумарні теплові витрати будівлі відповідно становитимуть:

Q_ = Q_ст + Q_вік + Q_с + Q_під + Q_і,п + Q_в – Q_пб = 47738 Вт,

та добові В_д = Q_ = 0,0477 МВт^.добу,

де Q_н,б – максимальне значення витрат вентиляційного повітря;

 - тривалість доби,  = 24 год.

Далі визначаємо питому теплову характеристику:

Вт/м³,

де V_буд – об‘єм будівлі по зовнішнім параметрам без даху та підвалу:

V_буд = LH(A + B + C) = 176 м³.

2.2. Вибір, встановлення та розрахунок системи водяного опалення

Радіатори, як правило, встановлюють на відстанях не менше 60 мм від підлоги і 50 мм від низу підвіконних дощок. В лікувальних приміщеннях і дитячих кімнатах радіатори розміщують на відстанях не менше 100 мм від підлоги і 50 мм від поверхні штукатурки стіни. В житлових і громадських будівлях радіатори іноді встановлюють в нішах. Висота останніх повинна бути на 100–150 мм більше повної висоти приладу, ширина більше відповідних розмірів приладу на 300 мм і глибина – на 130 або 250 мм (відкрита або прихована прокладка труб).

В приміщеннях з високоякісною обробкою прилади встановлюють в укриттях. Проте звіси підвіконної дошки погіршують тепловіддачу приладів на 2–5%. У зв'язку з цим укриття бажано передбачати з нижніми і верхніми отворами для циркуляції повітря у приладу (при цьому поправочний коефіцієнт на зниження тепловіддачі приладу приймається рівним 0,90).

Фарбування приладів в світлі тони зменшує в порівнянні з незабарвленими теплопередачу їх лише на 1–2 %, а при алюмінієвому або мідному забарвленні – на 25 %; збільшення тепловіддачі на 3–5 % забезпечується при забарвленні приладів в темні тони. Тильну поверхню приладу слід офарблювати фарбою малої випромінювальної здатності, доцільно на стіні встановлювати лист альфолю або теплоізоляції.

Визначивши вид нагрівального приладу, місце і вид його установки в приміщенні, спосіб приєднання до трубопроводів, проводять його теплотехнічний розрахунок.

2.2.1. Гідравлічний розрахунок трубопроводів системи опалення

Гідравлічний розрахунок проводять за наперед викресленою аксонометричною схемою системи опалення, на яку проставляють теплові навантаження опалювальних приладів, стояків ділянок магістралей, а також довжини розрахункових ділянок.

Задача розрахунку полягає в обчисленні площі поверхні приладу, що забезпечує передачу розрахункової кількості тепла від теплоносія до приміщення. Нагріта поверхня приладу повинна при цьому мати температуру не вище за допустиму по санітарно-гігієнічних вимогах.

Визначимо різницю температур в радіаторі опалення та приміщені:

77 С,

де t₀ = 95 С – температура води в радіаторі опалення [1, 115].

Визначаємо кількість води, що циркулює в системі опалення:

2280 кг/год,

де t₀, t – відповідно, температура на вході та виході з опалювального приладу.

Розрахуємо коефіцієнт змішування елеватора:

2,94,

де Т_к – температура води на виході з котла, Т_к = 130 С.

Тиск води, що передається в систему опалення обчислюємо за формулою:

3,005 кПа,

де Р – перепад тиску на водогоні,

Р = 1870^.(Т_к – t₀) = 65,45 кПа.

Визначаємо діаметр горловини елеватора:

6,1 мм.

Приймаємо найближче значення діаметру горловини: d_г = 10 мм.

Визначаємо діаметр сопла елеватора:

2,54 мм.

Визначаємо розрахунковий циркуляційний тиск в двох трубній системі водяного опалення:

3045,3 Па,

де Р_е – перепад тисків на рівнях різних поверхів:

101,34 Па,

де t₀, t – відповідно, температура на вході та виході з опалювального приладу;

h₁, h₂ – висота центра вікна на відповідному рівні від поверхні землі.

Обчислюємо питомі витрати тиску на тертя за формулою:

34,26 Па/м,

де L_ – довжина трубопроводу системи:

L_ = 4^.(L + H) = 52 м.

2.2.2 Розрахунок поверхні опалювальних радіаторів

До установки рекомендується прийняти чавунні секційні радіатори типу МС-140-108, для яких:

- зовнішня нагрівальна поверхня однієї секції радиатора А = 0,244 м²;

- номінальна густина теплового потоку радіатора q_н = 758 Вт/м².

- умовний номінальний тепловий потік однієї секції радіатора Вт.

Оскільки дійсний температурний перепад t_ср у більшості випадків не відповідає номінальному, для використання довідникових даних вводиться комплексний коефіцієнт зведення до розрахункових умов:

0,72*5=3,6

де t_ср – середня температура теплоносія в опалювальному приладі:

t_ср = t – t_в = 59 С.

G_пр – витрати води в опалювальному приладі:

, кг/год

Враховуючи, що 5% теплових витрат приміщення компенсується тепловіддачею відкрито прокладених теплопроводів опалення, знаходимо:

= 45351 Вт.

Необхідний номінальний тепловий потік приладу, для розрахунку та вибору його типорозміру, визначають за формулою:

Вт.

Мінімальна допустима кількість секцій чавунного радіатора визначають за формулою:

ХХХ штук,

де ₁ – коефіцієнт, що враховує спосіб установки радіатора, ₁ = 1;

₂ – коефіцієнт, що враховує число секцій в приладі (для радіатора МС-140 див.таблицю 1.1).

Таблиця 1.1

Вибір коефіцієнта ₂ за кількістю секцій радіатора

Число секцій в приладі	до 5	6-10	11-15
2	1,0	0,98	0,96

Таким чином, обираємо радіатор МС-140-108 (А = 0,244 м²; Q_н = 185 Вт [1, 112]). Тоді, мінімальна кількість секцій: N_min = ХХХ штук, а кількість радіаторів n = N_min / 2*m (на 2 поверхи по 10 секцій в радіаторі), n = ХХ (приймаємо n = ХХ радіаторів).

2.3. Розрахунок витрат палива для котла водяного опалення

Витрати палива знайдемо наступним чином.

Необхідна кількість тепла, що передається від нагрівача до води (за добу):