4.2 Расчет мощности системы отопления

Для комнат и кухонь жилых зданий учитывают только теплопотери через ограждения и теплозатраты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха, а также бытовые тепловыделения:

Затраты теплоты на нагревание инфильтрующегося воздуха в помещениях жилых и общественных зданий при естественной вытяжной вентиляции, не компенсируемого подогретым приточным воздухом, следует принимать равным большей из величин, рассчитанных согласно методике по формулам:

где

L – расход удаляемого воздуха, не компенсируемый подогретым приточным воздухом, м³/ч, для жилых зданий удельный нормативный расход принимается равным 3 м³/ч на 1 м² площади жилых помещений и кухни;

с – удельная теплоемкость воздуха, равная с = 1005 Дж/(кгС) или с = 1005 / 3600 = 0,28 Вт/(кгС)

_в – плотность наружного воздуха, кг/м³.

Для жилых зданий учет теплового потока, поступающего в комнаты и кухни в виде бытовых тепловыделений, производится в количестве 21 Вт на 1 м² площади пола, т. е.

(2.32)

где F_П – площадь пола отапливаемого помещения, м².

При определении основных и добавочных потерь теплоты через ограждающие конструкции помещений и мощности системы отопления исходные и полученные фактические данные вписывают в специальный формуляр для улучшения расчета: Таблица № 2.

4.3. Расчет поверхности отопительных приборов систем водяного отопления.

Отопительные приборы - один из основных элементов систем отоп­ления, предназначенный для теплопередачи от теплоносителя в обогревае­мые помещения.

Тепловой расчет приборов заключается в определении площади внешней нагревательной поверхности каждого прибора обеспечивающий необходимый тепловой поток от теплоносителя в помещение. Расчет проводится при температуре теплоносителя устанавливаемый для условия выбора тепловой мощности прибора. Тепловая площадь прибора, т.е. его расчетная теплоотдача определяется теплопотребностью помещения за вычетом теплоотдачи теплопроводов проложенных в этом помещении.

Площадь теплоотдающей поверхности отопительного прибора определяют в зависимости от принятого вида прибора, его расположения в помещении и схемы присоединения к трубам. В рядовых помещениях число приборов, а следовательно, и необходимую теплоотдачу каждого прибора устанавливают, как правило, по числу оконных проемов. В угловых помещениях добавляют еще один прибор, помещаемый у глухой торцевой стены.

В двухтрубных системах отопления каждый радиатор самостоятельно присоединяется к подающему и обратному трубопроводу. Перепад температур воды в каждом радиаторе примерно равен перепаду температур теплоносителя во всей системе отопления. Поэтому радиаторы всей системы должны иметь одинаковую поверхность при условии, что их тепловые нагрузки равны.

Все отопительные приборы по преобладающему способу теплоотдачи делятся на три группы.

1. Радиационные приборы, передающие излучением не менее 50 % общего теплового потока. К первой группе относятся потолочные отопительные панели и излучатели.

2. Конвективно-радиационные приборы, передающие конвекци­ей от 50 до 75 % общего теплового потока. Вторая группа включает радиаторы секционные и панельные, гладкотрубные приборы, напольные отопи­тельные панели.

3. Конвективные приборы, передающие конвекцией не менее 75 % общего теплового потока. К третьей группе принадлежат конвекторы и реб­ристые трубы.

Размеры радиаторов определяются следующим образом:

1. Определяется требуемая производительность радиатора по перепаду температур теплоносителя в системе.

q_р = q_номхk (4.3.2.)

где q_ном – номинальная плотность теплового потока, полученная при стандартных условиях, Вт/м², принимается по табл.8.1 [3].

k – поправочный коэффициент, зависящий от средней температуры воды и воздуха в отапливаемом помещении, принимается по табл. 8.1 [3].

Δt = (4.3.3.)

где t₁ – температура в подающем трубопроводе, ⁰С, равная 95;

t₂ - температура в обратном трубопроводе, ⁰С, равная 70.

2. Подбирается тип и размер радиатора по данным фирмы-изготовителя (Global, Италия) с учетом рассчитанной поправки.

Рассчитывается число секций радиаторов MIX 500 по формуле

N_p = (4.3.4.)

где Q_со – тепловая нагрузка в помещении, Вт (принимаемая по таблице № 3. Необходимая мощность системы отопления);

q_р - требуемая производительность радиатора, Вт/м².

Полученные данные заносим в таблицу № 4.

Таблицу № 4 Расчет отопительных приборов однотрубной

системы отопления.

№ пом	Qпом	qном	t	∆t	k	qp	Np	N
101	1510	195	20	62,5	0,87	170	8,88	9
102	740	195	16	66,5	0,94	183	4,04	4

4.4. Расчет элеватора

Присоединение тепловой сети через элеватор имеет очень широкое распространение. Высокотемпературная вода поступающая из тепловой сети в сопло элеватора (150 ^о), на выходе имеет большую скорость движения давление становится значительно ниже, чем в обратной магистрали системы отопления. В результате этого охлажденная вода из системы по патрубку поступает в элеватор и смешивается с водой тепловой сети. В диффузоре скорость движения смешанной воды снижается, а давление повышается до величины обеспечивающей циркуляцию воды в системе отопления.

Схема элеватора.

ГВ d_г

диффузор

Сопло Камера смешения

ХВ

Камера

Всасывания

Основные характеристики элеватора это коэффициент смешения

q¹= C_о/С_г = (t₁ – t₂)/(t₂ – t₃),

где C_о – масса подмешиваемой охлажденной воды,

С_г – масса воды поступающей из теплосети,

t₁ – температура воды в тепловой сети (150 ^оС),

t₂ – температура смешенной воды после элеватора в системе отопления (95 ^оС),

t₃ – температура охлажденной воды (70 ^о).

q¹ = (150-95)/(95-70) = 2,2

В расчетах принимают коэффициент смешения с запасом 15%.

q = 1,15*q¹ = 1,15*2,2 = 2,53

Диаметр горловины

d_г = 1,51* ⁴√(G_см²*(1+q))/p_сист

G_см – количество воды циркулирующей в системе отопления,

P_сист – гидравлическое давление системы отопления (кПа),

G_см = (3,6*∑Q)/(c*(t₂-t₃)*1000)

∑Q – суммарный расход тепла на отопление,

с – теплоемкость вода, 4200 Вт/кг*^оС

G_см =(3,6*70590)/(4200*(95-70)*1000) = 0,0024 (т/час)

d_г = 1,51*⁴√(0,0024²*(1+2,53)²)/6,676 = 0,086 м

По диаметру горловины подбираем номер элеватора

Диаметр сопла d_c = d_г/(1+q)=0,086/(1+2,53)=0,024 м

Подбираем элеватор № 1.