7. Выбор типов и обоснование выбора отопительных приборов и их тепловой расчёт.

При выборе вида отопительных приборов необходимо учитывать:

- давление в системе;

- качество теплоносителя;

- состав воздушной среды помещений;

- архитектурно-технологическую планировку здания;

- особенности теплового режима помещений;

- место и длительность пребывания людей в помещении.

При длительном пребывании людей в обычных условиях применяют приборы конвективного типа – радиаторы чугунные секционные. Отопительные приборы размещают так, чтобы были обеспечены их осмотр, очистка и ремонт. Присоединение труб к отопительным приборам рациональнее делать одностороннее, так как это соответствует эстетическим качествам и является благоприятным и удобным в эксплуатации.

Задача теплового расчёта состоит в том, чтобы определить необходимую величину требуемого номинального теплового потока Q_н.т для выбора типоразмера отопительного прибора. Нагретая поверхность прибора должна иметь при том температуру не выше допустимой по санитарно-гигие-ническим требованиям.

Требуемый номинальный тепловой поток Q_н.т для выбора типоразмера отопительного прибора по приложению X определяется по формуле:

Q_н.т = ,

Где ϕ_к – комплексный коэффициент приведения к расчетным условиям;

Q_пр – необходимая теплоотдача прибора в рассмотренном помещении;

Q_пр = Q_п-0.9 Q_тр

Q_тр – теплоотдача открытопроложенных в пределах помещения труб стояка и подводок, к которым непосредственно присоединен прибор;

Q_тр = q_в l_в + q_г l_г

q_в и q_г – теплоотдача 1 м. вертикальных и горизонтальных труб;

l_в и l_г – длина вертикальных и горизонтальных труб в пределах помещения.

Минимально дополняемое число секций чугунного радиатора определяется по формуле:

N = ,

Где Q_н.у – номинальный условный тепловой поток одной секции радиатора;

β – коэффициент учета способа установки радиатора;

β – коэффициент учета числа секций в приборе для радиатора.

7.1 Подбор отопительных приборов.

Принимаем к установке секционный радиатор типа МС-140М, номинальный тепловой поток одной секции которого равен Q_н.у=160 Вт.

Определяем число секций в отопительных приборах стояка 3.

Исходные данные:

d_ст.= 15мм.; t_г.=105⁰С;

d_подв.= 15мм.; t_о.=70⁰С;

d_КЗУ= 15мм.; t_в.=18⁰С.

Барометрическое давление в месте строительства 1013,3 гПа. = 760 мм.рт.ст.

= 144 кг/ч.

1)Определяем температуру участков стояка:

t₁ = 105 - = 99.84 ⁰С;

t₂ = 99.84 - = 96.42 ⁰С;

t₃ = 96.42 - = 93 ⁰С;

t₄ = 93 - = 89.58 ⁰С;

t₅ = 89.58 - = 84.8 ⁰С;

t₆ = 84.8 - = 81.38 ⁰С;

t₇ = 81.38 - = 78.83 ⁰С;

t₈ = 78.83 - = 76.28 ⁰С;

t₉ = 76.28 - = 73.73 ⁰С;

t₁₀ = 73.73 - = 70 ⁰С;

2)Определяем перепад температуры воды в приборах:

α = 0.5 – коэффициент затекания воды в приборе

G_пр = α×G_ст = 0.5×144 = 72 м/ч

∆t_пр.1 = = 10.3 ⁰С; ∆t_пр.6 = = 6.8 ⁰С;

∆t_пр.2 = = 6.8 ⁰С; ∆t_пр.7 = = 5.1 ⁰С;

∆t_пр.3 = = 6.8 ⁰С; ∆t_пр.8 = = 5.1 ⁰С;

∆t_пр.4 = = 6.8 ⁰С; ∆t_пр.9 = = 5.1 ⁰С;

∆t_пр.5 = = 9.6 ⁰С; ∆t_пр.10 = = 7.3 ⁰С;

3)Определяем среднею температуру воды в приборе:

t_ср.1 = 105- = 99.85 ⁰С; t_ср.6 = 84.85 - = 81.45 ⁰С;

t_ср.2 = 99.85 - = 96.45 ⁰С; t_ср.7= 81.45 - = 78.9 ⁰С;

t_ср.3 = 96.45 - = 93.05 ⁰С; t_ср.8 = 78.9 - = 76.35 ⁰С;

t_ср.4 = 93.05 - = 89.65 ⁰С; t_ср.9 = 76.35 - = 73.8 ⁰С;

t_ср.5 = 89.65 - = 84.85 ⁰С; t_ср.10 = 73.8 - = 70 ⁰С.

4)Определяем разность средней температуры воды в приборе и окружающем воздухе для одностороннего стояка:

∆t_ср = t_ср.пр -t_в

∆t_ср.1 = 99.85-18 = 82 ⁰С; ∆t_ср.6 = 81.45-18 = 64 ⁰С;

∆t_ср.2.. = 96.45-18 = 79 ⁰С; ∆t_ср.7 = 78.9-18 = 61 ⁰С;

∆t_ср.3 = 93.05-18 = 75 ⁰С; ∆t_ср.8 = 76.35-18 = 58 ⁰С;

∆t_ср.4 = 89.65-18 = 72 ⁰С; ∆t_ср.9 = 73.8-18 = 56 ⁰С;

∆t_ср.5 = 84.85-18 = 67 ⁰С; ∆t_ср.10 = 70-18 = 52 ⁰С.

5)Определяем теплоотдачу открытопроложенных вертикальных и горизонтальных труб в помещении:

Q_тр = q_в×l_в – q_г×l_г

Q_тр.1 = 73×(3-0.22)+94×(2×0.38) = 274 Вт;

Q_тр.2 = 70×(3-0.22)+91×(2×0.38) = 264 Вт;

Q_тр.3 = 65×(3-0.22)+84×(2×0.38) = 245 Вт;

Q_тр.4 = 61×(3-0.22)+80×(2×0.38) = 230 Вт;

Q_тр.5 = 55×0.5+73×(2×0.38+ ×1.3) = 130 Вт;

Q_тр.6 = 52×0.5+69×(2×0.38+ ×1.3) = 123 Вт;

Q_тр.7. = 49×(3-0.22)+65×(2×0.38) = 186 Вт;

Q_тр.8 = 45×(3-0.22)+60×(2×0.38) = 171 Вт;

Q_тр.9 = 44×(3-0.22)+58×(2×0.38) = 166 Вт;

Q_тр.10 = 39×(3-0.22)+52×(2×0.38) = 148 Вт.

6)Теплоотдача прибора в рассмотренном помещении:

Q_пр.1 = 830-0.9×274 = 583 Вт;

Q_пр.2 = 550-0.9×264 = 312 Вт;

Q_пр.3 = 550-0.9×245 = 330 Вт;

Q_пр.4 = 550-0.9×230 = 343 Вт;

Q_пр.5 = 770-0.9×130 = 653 Вт;

Q_пр.10 = 590-0.9×148 = 457 Вт;

Q_пр.7 = 410-0.9×186 = 243 Вт;

Q_пр.8 = 410-0.9×171 = 256 Вт;

Q_пр.9 = 410-0.9×166 = 261 Вт;

Q_пр.6 = 550-0.9×123 = 439 Вт.;

7)Коэффициент учета направления движения теплоносителя воды в приборе “снизу-вверх”:

Ѱ₁ = 1-0.006×(105-99.85) = 0.969; Ѱ₆ = 1;

Ѱ₂ = 1-0.006×(99.85-96.45) = 0.969; Ѱ₇ = 1;

Ѱ₃ = 1-0.006×(96.45-93.05) = 0.969; Ѱ₈ = 1;

Ѱ₄ = 1-0.006×(93.05-89.65) = 0.969; Ѱ₉= 1;

Ѱ₅ = 1; Ѱ₁₀ = 1.

8)Определяем комплексный коэффициент ϕ_к:

ϕ_к.1 = = 1.08;

ϕ_к.2 = = 1.04;

ϕ_к.3 = = 0.97;

ϕ_к.4 = = 0.93;

ϕ_к.5 = = 0.86;

ϕ_к.7 = = 0.84;

ϕ_к.8 = = 0.78;

ϕ_к.9 = = 0.75;

ϕ_к.10 = = 0.68;

9)Определяем число секций радиатора:

Q_н.у = 160 Вт.; β₃ = 1; β₄ = 1.05

N = ,

N₁ = = 4; N₆ = = 3;

N₂ = = 2; N₇ = = 2;

N₃ = = 2; N₈ = = 2;

N₄ = = 2; N₉ = = 2;

N₅ = = 5; N₁₀ = = 4;

∑N = 4+2+2+2+5+3+2+2+2+4 = 28.

Таблица 4. Расчет числа секций приборов стояка 5:

№ пом.	tср 0С	d, мм	Qп Вт	Qтр Вт	Qпр Вт		b	n	p	c		3	4	Nc
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
109	82	15	274	583	1380	0.969	1	0.25	0.04	0.97	1.08	1	1.05	12
209	79	15	264	312	1040	0.98	1	0.25	0.04	0.97	1.04	1	1.05	8
309	75	15	245	330	1040	0.98	1	0.25	0.04	0.97	0.97	1	1.05	7
409	72	15	230	343	1040	0.98	1	0.25	0.04	0.97	0.93	1	1.05	6
509	67	15	130	653	1320	1	1	0.25	0.04	0.97	0.86	1	1.05	8
110	64	15	123	439	710	1	1	0.3	0	1	0.89	1	1.05	3
210	61	15	186	243	560	1	1	0.3	0	1	0.84	1	1.05	2
310	58	15	171	256	560	1	1	0.3	0	1	0.78	1	1.05	2
410	56	15	166	261	560	1	1	0.3	0	1	0.75	1	1.05	2
510	52	15	148	457	810	1	1	0.3	0	1	0.68	1	1.05	4