Материал: Централизованная система отопления в г. Караганды

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам


5. Теплопотери здания по укрупненным показателям

Для жилых зданий установочная тепловая мощность системы отопления определяется:

 Вт (5.1)

где 1,07 - коэффициент, учитывающий дополнительные теплопотери принимаемая 7%; по СНиП.0 - удельная тепловая характеристика здания и принимается в зависимости от объема здания, Вт/м³ °С.- объем отапливаемой части здания по внешнему обмеру, м²;

a - поправочный коэффициент на расчетную температуру наружного воздуха, t1о.

Вт

Годовой расход теплоты на отопление:

 (5.2)

где tоm - средняя температура наружного воздуха в отопительный период, °С;о - продолжительность отопительного периода, сутки.

 31534415 кЖд/год.

6. Тепловой расчет отопительных приборов

Тепловой расчет отопительных приборов заключается в определении площади внешней нагревательной поверхности каждого прибора, обеспечивающий необходимый тепловой поток от теплоносителя в помещение. Расчет проводится при температуре теплоносителя, устанавливаемой для условий выбора тепловой мощности приборов.

Тепловая мощность отопительного прибора определяется теплопотребностью помещения за вычетом теплоотдачи трубопроводов, проложенных в помещении. Площадь теплоотдающей поверхности зависит от поверхностной плотности теплового потока принятого типа отопительного прибора, его расположения в помещении и схемы присоединения к трубопроводам.

Для выполнения расчета должны быть известны:

·   теплопотери каждого отапливаемого помещения;

·   вид и схема системы отопления;

·   тип отопительного прибора.

Если в качестве отопительных приборов применяются чугунные или стальные колончатые радиаторы, сначала производят гидравлический расчет, а затем определяют требуемую площадь поверхности отопительных приборов. Если же приняты другие отопительные приборы, то предварительно определяют площадь поверхность отопительных приборов, затем выполняют гидравлический расчет, на основе которого корректируют расчетные данные площади, а при необходимости уточняют гидравлический расчет.

Поверхностная плотность теплового потока, передаваемый через 1 м² площади отопительного прибора определяется:

 Вт/м² (6.1)

где Кпр - коэффициент теплопередачи отопительного прибора, Вт/м² °С;

Δtср - температурный напор отопительного прибора, °С.

 (6.2)

где tср - средняя температура теплоносителя в отопительном приборе, °С; t1, t2 - соответственно температура теплоносителя входящая и выходящая в отопительный прибор, °С; ti - температура воздуха в помещений, °С.

В двухтрубных системах водяного отопления за температуру воды, входящий в каждый отопительный прибор принимается температура подающего трубопровода - t1. За температуру воды, выходящей из каждого прибора - температура обратного трубопровода t2, поэтому:

 °С (6.3)

В однотрубных проточных системах водяного отопления при последовательно соединенных приборах обычно известна температура воды, входящей в прибор - tвх, а температура выходящей воды - tвых зависит от расхода воды в приборе Gпр:

 (6.4)

где Qпр - тепловая нагрузка отопительного прибора, Вт;

β1 - поправочный коэффициент, учитывающий теплопередачу через дополнительную площадь (сверх расчетной) приборов, для радиаторов и коллекторов принимается 1,03 - 1,08;

β2 - поправочный коэффициент, учитывающий дополнительные потери вследствие размещения отопительных приборов у наружных ограждений, принимается 1,02 - 1,03;пр - расход теплоносителя через отопительный прибор, кг/с.

Расчетная плотность теплового потока отопительного прибора для условий работы, отличных от стандартных, определяется по формуле:

 (6.5)

где qном - номинальная плотность теплового потока, Вт/м²;, р - экспериментальные данные показателей степеней.

Значения qном, n, р принимаются по приложению 3.

Расчетная площадь отопительного прибора независимо от вида теплоносителя определяется:

 (6.6)

где Qпр - тепловая нагрузка отопительного прибора, Вт;о - теплопотребность помещения, Вт;тр - теплоотдача трубопроводов (включая стояки, подводки) проложенных в пределах помещения, Вт.

Теплоотдача трудопроводов:

 Вт (6.7)

или

 Вт (6.8)

где Ктр, dн, ℓ - соответственно коэффициент теплопередачи, наружный диаметр и длина отдельных трубопроводов;в, qг - теплоотдачи 1 м вертикально и горизонтально проложенных труб, Вт/м;

в, ℓт - длина вертикальных и горизонтальных трубопроводов в пределах помещения, м.

bтр - поправочный коэффициент, учитывающий долю теплоотдачи трубопроводов, полезную для поддержания заданной температуры воздуха в помещений, принимается: 0,9 - при открытой прокладке; 0,5 - при скрытой прокладке; 1,8 - замоноличенный в бетон.

Расчетное число секций чугунных радиаторов определяется:

 (6.9)

где fс - площадь поверхности нагрева одной секций, м², принимается по приложению 5.

β3 - коэффициент, учитывающий число секций в одном приборе, при Ар=2 м² β3=1, а для отопительных радиаторов β3=0,97+0,06/Ар;

β4 - коэффициент, учитывающий способ установки отопительного прибора в помещении, при открытой установке β4=1.

Если расчетное число секций получается не целое число, то при выборе числа секций радиатора допускается уменьшение расчетной площади Ар не менее чем на 5% (но не более, чем на 0,1 м²). Как правило, принимается ближайшее большее число секций.

Расчетные данные заносятся в таблицу 2.

Таблица 2. Теплотехнический расчет отопительных приборов

№ помещения

t, ºC

Тепловая нагрузка, Q

Расход воды,G (кг/ч)

Температура теплоносителя в отопительном приборе

Поправочный коэффициент

Теплоотдача, Qтр, ВТ

Теплоотдача, Qпр

Теплоотдача 1ой секции прибора

Поправочный коэффициент

Расчетное число секций, Nтр

Установочное число,Nтр





t1-на входе

t2-на входе

∆tср-средняя

β1

β2




β3

β4



1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

Отопительные приборы на 1ом этаже

101

20

1382

29691.49

95

70

62.5

1.05

1.03

100

1282

170

0.97

1

8.16

8

102

22

1551

33305.64

95

70

60.5

1.05

1.03

100

1450.563

170

0.97

1

9.23

9

103

20

1217

26141.43

95

70

62.5

1.05

1.03

100

1117.029

170

0.97

1

7.11

7

104

20

1326

28484.96

95

70

62.5

1.05

1.03

100

1226.133

170

0.97

1

7.80

8

105

20

1440

30932.94

95

70

62.5

1.05

1.03

100

1340.1

170

0.97

1

8.53

9

106

18

1102

23674.34

95

70

64.5

1.05

1.03

100

1002.172

170

0.97

1

6.38

6

107

18

1118

24010.45

95

70

64.5

1.05

1.03

100

1017.82

170

0.97

1

6.48

6

108

22

1608

34529.78

95

70

60.5

1.05

1.03

100

1507.553

170

0.97

1

9.59

10

109

20

1336

28698.48

95

70

62.5

1.05

1.03

100

1236.074

170

0.97

1

7.86

8

110

20

1320

28342.49

95

70

62.5

1.05

1.03

100

1219.5

170

0.97

1

7.76

8

111

22

1560

33503.66

95

70

60.5

1.05

1.03

100

1459.782

170

0.97

1

9.29

9

112

20

1132

24320.22

95

70

62.5

1.05

1.03

100

1032.241

170

0.97

1

6.57

7

113

22

1548

33243.09

95

70

60.5

1.05

1.03

100

1447.65

170

0.97

1

9.21

9

114

22

1490

32008.7

95

70

60.5

1.05

1.03

100

1390.183

170

0.97

1

8.84

9

115

18

1405

30177.29

95

70

64.5

1.05

1.03

100

1304.921

0.97

1

8.30

8

116

18

1615

34698.09

95

70

64.5

1.05

1.03

100

1515.389

170

0.97

1

9.64

10

117

20

1664

35748.8

95

70

62.5

1.05

1.03

100

1564.305

170

0.97

1

9.95

10

118

22

1481

31813.41

95

70

60.5

1.05

1.03

100

1381.091

170

0.97

1

8.79

9

119

20

1333

28627.6

95

70

62.5

1.05

1.03

100

1232.774

170

0.97

1

7.84

8

120

20

1333

28627.6

95

70

62.5

1.05

1.03

100

1232.774

170

0.97

1

7.84

8

121

22

1223

26264.08

95

70

60.5

1.05

1.03

100

1122.739

170

0.97

1

7.14

7

122

20

1679

36070.82

95

70

62.5

1.05

1.03

100

1579.297

170

0.97

1

10.05

10

123

20

1616

34702.6

95

70

62.5

1.05

1.03

100

1515.599

170

0.97

1

9.64

10

124

18

1462

31402.22

95

70

64.5

1.05

1.03

100

1361.948

170

0.97

1

8.66

9

125

22

1761

37831.29

95

70

60.5

1.05

1.03

100

1661.257

170

0.97

1

10.57

11

126

22

1460

31359.54

95

70

60.5

1.05

1.03

100

1359.961

170

0.97

1

8.65

9



23814














201

20

661

14200.32

95

70

62.5

1.05

1.03

100

561.1038

170

0.97

1

3.57

4

202

22

623

13372.77

95

70

60.5

1.05

1.03

100

522.577

170

0.97

1

3.32

3

203

20

550

11814.13

95

70

62.5

1.05

1.03

100

450.0136

170

0.97

1

2.86

3

204

20

528

11339.86

95

70

62.5

1.05

1.03

100

427.9333

170

0.97

1

2.72

3

205

20

554

11899.66

95

70

62.5

1.05

1.03

100

453.9954

170

0.97

1

2.89

3

206

18

362

7768.506

95

70

64.5

1.05

1.03

100

261.6671

170

0.97

1

1.66

2

207

18

377

8104.621

95

70

64.5

1.05

1.03

100

277.3151

170

0.97

1

1.76

2

208

22

680

14596.92

95

70

60.5

1.05

1.03

100

579.5677

170

0.97

1

3.69

4

209

20

535

11492.12

95

70

62.5

1.05

1.03

100

435.022

170

0.97

1

2.77

3

210

20

518

11136.13

95

70

62.5

1.05

1.03

100

418.4485

170

0.97

1

2.66

3

211

22

674

14470.39

95

70

60.5

1.05

1.03

573.6769

170

0.97

1

3.65

4

212

20

564

12115.01

95

70

62.5

1.05

1.03

100

464.0209

170

0.97

1

2.95

3

213

22

766

16443.79

95

70

60.5

1.05

1.03

100

665.5498

170

0.97

1

4.23

4

214

22

539

11568.06

95

70

60.5

1.05

1.03

100

438.5573

170

0.97

1

2.79

3

215

18

341

7315.972

95

70

64.5

1.05

1.03

100

240.5991

170

0.97

1

1.53

2

216

18

225

4842.368

95

70

64.5

1.05

1.03

100

125.4391

170

0.97

1

0.80

1

217

20

549

11798.79

95

70

62.5

1.05

1.03

100

449.2991

170

0.97

1

2.86

3

218

22

594

12765.56

95

70

60.5

1.05

1.03

100

494.3078

170

0.97

1

3.14

3

219

20

546

11731.57

95

70

62.5

1.05

1.03

100

446.1697

170

0.97

1

2.84

3

220

20

546

11731.57

95

70

62.5

1.05

1.03

100

446.1697

170

0.97

1

2.84

3

221

22

436

9368.045

95

70

60.5

1.05

1.03

100

336.1345

170

0.97

1

2.14

2

222

20

564

12120.8

95

70

62.5

1.05

1.03

100

464.2907

170

0.97

1

2.95

3

223

20

501

10752.59

95

70

62.5

1.05

1.03

100

400.5928

170

0.97

1

2.55

3

224

18

347

7452.209

95

70

64.5

1.05

1.03

100

246.9417

170

0.97

1

1.57

2

225

22

590

12673.68

95

70

60.5

1.05

1.03

100

490.0302

170

0.97

1

3.12

3

226

22

711

15280.9

95

70

60.5

1.05

1.03

100

611.4107

170

0.97

1

3.89

4



13881














601

20

1382

29691.49

95

70

60.5

1.05

1.03

100

1282.304

170

0.97

1

8.16

8

602

22

1551

33305.64

95

70

62.5

1.05

1.03

100

1450.563

170

0.97

1

9.23

11

603

20

1217

26141.43

95

70

62.5

1.05

1.03

100

1117.029

170

0.97

1

7.11

6

604

20

1326

28484.96

95

70

62.5

1.05

1.03

100

1226.133

170

0.97

1

7.80

6

605

20

1440

30932.94

95

70

64.5

1.05

1.03

100

1340.1

170

0.97

1

8.53

9

606

18

1102

23674.34

95

70

64.5

1.05

1.03

100

1002.172

170

0.97

1

6.38

6

607

18

1118

24010.45

95

70

60.5

1.03

100

1017.82

170

0.97

1

6.48

5

608

22

1608

34529.78

95

70

62.5

1.05

1.03

100

1507.553

170

0.97

1

9.59

10

609

20

1336

28698.48

95

70

62.5

1.05

1.03

100

1236.074

170

0.97

1

7.86

6

610

20

1320

28342.49

95

70

60.5

1.05

1.03

100

1219.5

170

0.97

1

7.76

3

611

22

1560

33503.66

95

70

62.5

1.05

1.03

100

1459.782

170

0.97

1

9.29

9

612

20

1132

24320.22

95

70

60.5

1.05

1.03

100

1032.241

170

0.97

1

6.57

7

613

22

1548

33243.09

95

70

60.5

1.05

1.03

100

1447.65

170

0.97

1

9.21

5

614

22

1490

32008.7

95

70

64.5

1.05

1.03

100

1390.183

170

0.97

1

8.84

9

615

18

1405

30177.29

95

70

64.5

1.05

1.03

100

1304.921

170

0.97

1

8.30

8

616

18

1615

34698.09

95

70

62.5

1.05

1.03

100

1515.389

170

0.97

1

9.64

5

617

20

1664

35748.8

95

70

60.5

1.05

1.03

100

1564.305

170

0.97

1

9.95

10

618

22

1481

31813.41

95

70

62.5

1.05

1.03

100

1381.091

170

0.97

1

8.79

9

619

20

1333

28627.6

95

70

62.5

1.05

1.03

100

1232.774

170

0.97

1

7.84

8

620

20

1333

28627.6

95

70

60.5

1.05

1.03

100

1232.774

170

0.97

1

7.84

8

621

22

1223

26264.08

95

70

62.5

1.05

1.03

100

1122.739

170

0.97

1

7.14

7

622

20

1679

36070.82

95

70

62.5

1.05

1.03

100

1579.297

170

0.97

1

10.05

10

623

20

1616

34702.6

95

70

64.5

1.05

1.03

100

1515.599

170

0.97

1

9.64

10

624

18

1462

31402.22

95

70

60.5

1.05

1.03

100

1361.948

170

0.97

1

8.66

9

625

22

1761

37831.29

95

70

60.5

1.05

1.03

100

1661.257

170

0.97

1

10.57

11

626

22

1460

31359.54

95

70

68.5

1.05

1.03

100

1359.961

170

0.97

1

8.65

9

лест 1

14

2091

44913.19

95

70

68.5

1.05

1.03

100

1990.958

170

0.97

1

12.67

13

лест 2

14

2091

44913.19

95

70

82.5

1.05

1.03

100

1990.958

170

0.97

1

12.67

13



7. Гидравлический расчет трубопроводов

Система отопления представляет собой разветвленную закольцованную сеть трубопроводов от местного теплового пункта до отопительных приборов.

Правильно выполненный гидравлический расчет обеспечивает нормальную работу системы отопления в отопительный период.

Целью гидравлического расчета является выбор оптимальных диаметров трубопроводов и определение потерь давления по участкам и в системе в целом.

После выбора вида и схемы системы отопления вычерчивается аксонометрическая схема, на которой показывают номера участков, их тепловую нагрузку и длины.

Гидравлический расчет системы отопления можно выполнить разными способами. Наиболее распространенный способ расчет по удельной линейной потере давления.

·   наиболее нагруженный и удаленный стояк в вертикальной однотрубной системе;

- нижний прибор наиболее нагруженного и удаленного стояка в двухтрубной системе.

Диаметры трубопроводов выбираются по известным расходам воды на участках и среднем значении удельной линейной потере давления в основном циркуляционном кольце:

 Па/м (7.1)

где ΔРр - располагаемое циркуляционное давление, Па;

∑ℓ - общая длина основного циркуляционного кольца, м;

,65 - доля потери давления на трение.

Расход воды на участке:

 (7.2)

где Qо - тепловая нагрузка, квт; с - теплоемкость воды, равный 4,19 кДж/кг °С; t1, t2 - температуры теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах системы отопления, °С.

Потери давления на участке:

 Па (7.3)

Потери давления на трение:

 Па (7.4)

- удельная потеря давления на трение на длине 1 м, Па/м;

уч - длина участка, м;

Потери давления на местные сопротивления:

м=Ζ=∑ζуч РД, Па (7.5)

∑ζуч - сумма коэффициентов местных сопротивлении на участке;

Рд - динамическое давление зависит от скорости воды на участке, Па и принимается по приложению 2.

Общие потери давления в циркуляционном кольце:

 Па (7.6)

Гидравлический расчет системы отопления приводится в таблице 3.

Таблица 3. Гидравлический расчет системы отопления

№ уч-ка

Qо,Вт

Gо, кг/час

L,м

dу, мм

v,м/с

R,Па/м

R*L,Па

∑ζ

Pd

Z, Па

R*L+Z, Па

1

125673

4308.8

2.27

50

0.527

75

170.3

3.5

138.9

486.0

656.3

2

58684

2012.0

4.17

50

0.25

18

75.06

9

31.3

281.3

356.3

3

33189

1137.9

6.7

40

0.234

22

147.4

9

27.4

246.4

393.8

4

25793

884.3

4.82

32

0.243

28

135

1

29.5

29.5

164.5

5

19860

680.9

3.34

32

0.18

16

53.44

2

16.2

32.4

85.8

6

15048

515.9

4.65

32

0.136

9.5

44.18

13

9.2

120.2

164.4

7

10335

354.3

6.85

20

0.094

9.5

65.08

20.6

4.4

91.0

156.1

8

4521

155.0

1

20

0.116

14

14

13

6.7

87.5

101.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Итого

2078.7


Расчетное циркуляционное давление дополнительного циркуляционного кольца определяется как сумма потерь давления на уже рассчитанных участках основного кольца, расположенных между точками деления и слияния потоков по ходу движения теплоносителя, т.е.

, Па (7.7)

При увязке колец для тупиковых систем невязка не должна превышать для однотрубных систем отопления 15%, в двухтрубных системах отопления 25%. Невязка определяется по формуле:

 (7.8)

8. Расчет и подбор водоструйного элеватора

Основным элементом местного теплового пункта является смесительная установка. Для понижения температуры теплоносителя, поступающей из наружной тепловой сети по подающему трубопроводу Т1 до допустимой температуры в системе отопления t1 применяют водоструйный элеватор.

Понижение температуры происходит при смешении высокотемпературной воды Т1 с обратной водой местной системы отопления t2.

Для выбора типа водоструйного элеватора проводят расчет следующих параметров:

1. Расход воды, поступающей из наружной тепловой сети:

 (8.1)

где Qо - суммарный расход теплоты на отопление, Вт;

с - теплоемкость воды, кДж/кг °С;

Т1 и Т2 - температуры теплоносителя в наружной тепловой сети °С.

1. Расход воды, поступающей в систему отопления:

 (8.2)

где t1, t2 - температура воды в подающем и обратном трубопроводах системы отопления, °С;

1. Коэффициент смешения элеватора:

 (8.3)

1. Диаметр горловины элеватора:

 см (8.4)

где ΔРн - давление, передаваемое через элеватор в систему отопления, Кпа.

1. Диаметр сопла элеватора:

 см (8.5)

Номер элеватора -№2

dг=20 мм dс=7 мм

1. Разность давления в наружных тепловых сетях на вводе в здание, необходимая для действия элеватора:

 кПа (8.6)

кПа.

Список использованной литературы

. Сканави А.Н., Махов Л.М. Отопление. М.: Издательство АСВ, 2002. -576с

. Богословский В.Н., Сканави А.Н. Отопление. Учеб. для вузов. М.: Изд-во АСВ, 2002.-736 с.

. Сканави А.Н., Богословский В.Н., и др. Отопление и вентиляция. Уч. для вузов. В 2-х частях. Ч 1. Отопление. М.: Издательство АСВ, 2002.-480с.