Материал: Расчет и конструирование системы отопления и системы вентиляции для трехэтажного жилого здания

 - удельный вес, соответственно, наружного и внутреннего воздуха, Н/м³; определяются по формулам:

 - плотность наружного воздуха, кг/м³;

ср - средняя скорость воздуха за январь; Uср = 4,1 м/с;

 - динамика давления потока воздуха;

Сн, Сп  аэродинамические коэффициенты, соответственно, наветренной и подветренной поверхностей ограждающих конструкций здания, принимаемые по прил.4 [7];

Сн = 0,8;

Сп= -0,6. коэффициент учета изменения скоростного давления ветра в зависимости от высоты здания, принимаемый по табл.6 [7]; Ki = 0,4.

Рассчитаем  для всех этажей:

2 = 14,54 Па;

3 = 9,01 Па.

Рассчитаем требуемое сопротивление воздухопроницаемости для первого этажа:

 = 0,13 (м²×ч×Па)/кг

 = 0,09 (м²×ч×Па)/кг

Зная конструкцию окна и сопротивление воздухопроницаемости, из прил. Д [1] выбирается число уплотненных притворов и вид уплотнителя для каждого из этажей соответственно:

Таблица 4.1 ‒ Заполнение световых проемов

5. Расчет теплового баланса одного рядового и одного углового помещения на всех этажах

Тепловой баланс составляется для определения количества теплоты, которое необходимо подавать в помещение для поддержания расчетной температуры.

Тепловой баланс (тепловая нагрузка) обозначается Q4, Вт, и определяется по формуле:

, (5.1)

где  основные и добавочные теплопотери через ограждающую конструкцию помещения, Вт;- расход теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха через ограждающие конструкции помещения, Вт;- суммарный тепловой поток, регулярно поступающий в помещения здания от электрических приборов, освещения и других источников, Вт;

 коэффициент, принимаемый в зависимости от способа регулирования системы отопления по табл. А1 [4].

Расчетные основные и добавочные потери теплоты определяются суммой потерь теплоты через отдельные ограждающие конструкции Q, Вт, для помещений по формуле:

) · n · (1+, (5.2)

где k=1/Rт - коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции, Вт/(м²⁰С);т - сопротивление теплопередаче, (м^{2 0}С)/Вт:т=6,0  чердачные перекрытия;т=2,5  перекрытие над подвалом;- коэффициент, принимаемый по табл. 5.3 [1] в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху:=0,9 - для чердачных перекрытий;=0,75 - для подвальных перекрытий;

А - площадь ограждения, м²;

Σβ - добавочные потери теплоты в долях от основных потерь, определяемые в соответствии с прил. Ж [4]:

Σβ = 0,1(С,СВ,СЗ,В); Σβ =0 (Ю,ЮЗ); Σβ =0,05(З,ЮВ)

В угловых помещениях  дополнительно по 0,05 на каждую стену, дверь и окно.

tв расчетная температура воздуха в помещении, 18°С - для рядового помещения, 20°С - для углового помещения;н - расчетная температура наружного воздуха для холодного периода года при расчете потерь теплоты через наружные ограждающие конструкции, равная температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92, принимаемая по т. 4.3 [1], -24 ºС.

Таблица 5.1.

Расход теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха Qi, Вт, будем вычислять по формуле:

 (5.3)

где F - жилая площадь, м².

Бытовые тепловыделения Qh, Вт, вычисляются по формуле

. (5.4)

Определяем основные и добавочные потери теплоты помещения, полученные значения заносим в таблицу 5.2.

Таблица 5.2 ‒ Определение теплового баланса

. Описание принципа работы проектируемой системы отопления

Проектируемая система отопления является водяной однотрубной системой с нижней разводкой подающей и обратной магистралей. Нижняя разводка - это такая организация системы отопления, при которой трубы, подводящие подогретый теплоноситель к радиаторам и отводящие его в остывшем виде, находятся на уровне пола или скрыты в напольном покрытии.

В однотрубных системах с нижней разводкой теплоноситель из генератора теплоты поступает в подающие магистрали, расположенные внизу системы, откуда по восходящей части стояка поднимается вверх к отопительным приборам. В верхней части системы восходящая часть стояка переходит в нисходящую часть, которая присоединяется к обратной магистрали. Вода из нисходящей части стояка по обратной магистрали возвращается в генератор теплоты для повторного нагрева.

Отопительные приборы присоединяют к восходящей и нисходящей частям стояка. При непарных отопительных приборах свободной от отопительных приборов делают восходящую часть стояка.

Для большинства вертикальных однотрубных стояков характерно одностороннее присоединение отопительных приборов к стояку. Это, хотя и увеличивает число стояков, однако позволяет унифицировать приборные узлы как по диаметру, так и по длине труб. Одностороннее присоединение отопительных приборов к стояку позволяет размещать трубопровод стояка на любом расстоянии.

В таких системах вода циркулирует в нагревательных приборах и стояках, которые их питают, вследствие разности температур воды в тех и других.

Рис. 6.1 ‒ Однотрубная система водяного отопления с непосредственным присоединения к тепловой сети централизованного теплоснабжения

Таким образом, стояки разделяются на подъемные и опускные, но в верхней части, обычно над полом верхнего этажа, они соединяются горизонтальным участком.

Устройство системы следующее:

-       приоконные стояки располагаются на расстоянии 150 мм от края оконного проема;

-       стояки и подводки к приборам имеют один и тот же диаметр (15 или 20 мм), независимо от этажности здания;

-       подводки к приборам постоянной длины (до 500 мм); приборы смещены от оси окна в сторону стояка.

Для регулирования теплопередачи нагревательных приборов устанавливают трехходовые краны, а при смещенных замыкающих участках  краны двойной регулировки.

. Определение числа секций отопительных приборов в рассчитанных помещениях на всех этажах

Для однотрубной вертикальной системы отопления с нижней разводкой (подающая магистраль расположена в подвале) следует определить требуемое минимальное число секций радиаторов типа МС-90-108.

Номинальный тепловой поток одной секции радиатора МС-90-108 равен , согласно прил. 10 [6].

Расчётные параметры системы отопления , , , .

Рассчитываем стояки комнат:

. Определяем количество теплоты, отдаваемое всеми отопительным приборами, присоединенными к данному стояку по формуле

Qст/у =ΣQпр = 3316,46 Вт;ст/р =ΣQпр= 5151,66 Вт.

. Определяем количество теплоносителя, проходящего через стояки по формуле

. Коэффициент затекания принимается α = 1, отсюда определяем количество воды, проходящей через каждый нагревательный прибор по формуле

Суммарное понижение температуры воды подающей магистрали принимаем равным  .

Температура подающей воды на входе в рассматриваемые стояки определяется по формуле

Расчетные температуры на стояке между узлами отопительных приборов вычисляются по формуле

Значение тепловой нагрузки отопительного прибора соответствует расчетной тепловой нагрузке данного помещения .

Результаты расчета сведены в таблицу 7.1.

Таблица 7.1 ‒ Температура между узлами отопительных приборов

Последнее вычисление выполняется в качестве проверки достоверности ранее выполненных расчетов.

Среднюю температуру отопительных приборов вычисляем, принимая  (по прил. М [4])  коэффициент учета дополнительного теплового потока за счет округления сверх расчетной величины,  (по прил. М [4]) - коэффициент учета дополнительных потерь через наружные ограждения, по формуле:

где   коэффициент учета дополнительного теплового потока за счет округления сверх расчетной величины;

 - коэффициент учета дополнительных потерь через наружные ограждения;