Термическое сопротивление грунта

При расчете тепловых потерь подземного теплопровода за температуру окружающей среды принимают, как правило, естественную температуру грунта на глубине заложения.

При глубине заложения оси теплопровода за температуру окружающей среды принимают естественную температуру поверхности грунта.

Термическое сопротивление грунта определяют по формуле Форхгеймера

, (3.5)

где -теплопроводность грунта;

h - расстояние от центров трубопроводов до поверхности земли, м;

d- диаметр теплопровода, м.

Если , то формула (3.5) упрощается

, (3.5а)

l_гр= 1,75 Вт/м ×К – при отсутствии данных о характере грунта (сухие l_гр=0,8¸2,3, влажные l_гр=1,75 ¸3,5).

При канальной прокладке дополнительно учитывают сопротивление внутренней поверхности канала

, (3.6)

где .

Здесь в_кан и h_кан – ширина и высота канала в свету, a_из »12 Вт(м²×К) для непроходных каналов.

Сопротивление стенок канала

, (3.7)

где d_к – толщина стенок канала, м;

l_к – коэффициент теплопроводности материала канала;

Температура воздуха в канале

. (3.8)

3) Тепловые потери канала

. (3.9) Нормы тепловых потерь изолированными теплопроводами приведены в таблице 3.2.

Условный проход трубопровода,мм	Средняя температура теплоносителя,0С
	Открытая прокладка воды		Прокладка в непроходимых каналах и бесканальная
			подающий	обратный	подающий	обратный	подающий	обратный
	50	100	65	50	90	50	110	50
25	11	20	14	9	20	9	24	8
40	12	24	15	10	20	10	26	9
50	14	25	16	11	22	11	27	10
65	15	29	17	12	24	12	30	11
80	17	32	20	13	29	13	34	12
100	19	35	21	14	31	14	37	13
125	22	40	24	16	35	15	41	14
150	24	44	26	18	38	16	43	15
200	30	53	27	19	42	17	47	16
250	35	61	33	23	49	19	58	18
300	40	68	38	26	54	21	66	20
350	45	75	43	28	60	24	71	21
400	49	83	46	31	64	26	80	22
450	53	88	50	33	70	28	86	24
500	58	96	54	36	79	31	91	25
600	66	110	58	37	84	32	100	27
700	75	122	67	42	93	35	112	31

Таблица 3.2

Пример.

В качестве примера условный диаметр мм или внутренний диаметр мм, наружный мм.

По разработанному ранее температурному графику найдем средние температуры теплоносителя (при температурном графике 150/70 для г. Саранска ). Предварительно предполагаем, что прокладка трубопроводов глубокая (т.е. ). Нормируем теплопотери ккал/(кг/ч) (при ) и ккал/(кг/ч) (при ) (табл.3.2).

Так как нормативные условия отличаются от фактических, произведем перерасчет нормируемых теплопотерь на требуемые условия(по температуре грунта τ₀=5⁰С)

Для подающего трубопровода:

Вт/м

Для обратного

Вт/м

Определяем требуемое термическое сопротивление трубопроводов:

;

;

H

B

Рис.3.

Для определения величины требуются конструктивные размеры. Задаемся глубиной заложенияения м, расстояние между осями трубопроводов м.

Тогда

То есть вопрос состоит в решении нелинейных уравнений:

;

;

Ориентировочно задаемся мм, Вт/(м^.град) (минераловатные маты)

.

Условие выполняется, значит расчёт сделан верно.