4. Тепловой расчет отопительных приборов системы отопления
В
курсовой работе проектируется тупиковая
система отопления. На основании
вычислений, приведенных в разделе 3,
строится аксонометрическая схема
тепловой сети здания (см. рис. 2). С помощью
этой схемы вычисляется тепловая нагрузка
на каждый стояк Qст
(Вт), а также расход воды
(кг/ч) по каждому стояку:
кг/ч
где Qст=Qот по стояку, Вт;
-
коэффициент учета дополнительного
теплового потока, назначается
;
-
коэффициент учета дополнительных потерь
теплоты отопительных приборов у наружной
стены, назначается
;
c – удельная теплоемкость воды, с=4,187 кДж/кгС;
tГ – температура теплоносителя в раздающей магистрали, tГ = 105С;
t0 – температура теплоносителя в обратной магистрали, t0 = 70С.
Таблица 4. Сводная таблица расчета расхода воды в стояках
№ |
Qст, Вт |
Gст, кг/ч |
1 |
3221,31 |
82,33 |
2 |
1749,23 |
44,71 |
3 |
1935,79 |
49,48 |
4 |
2149,8 |
54,95 |
5 |
2149,8 |
54,95 |
6 |
1749,23 |
44,71 |
7 |
3126,14 |
79,90 |
8 |
4059,9 |
103,76 |
9 |
1970,51 |
50,36 |
10 |
2055,85 |
52,54 |
11 |
4168,02 |
106,53 |
12 |
2055,85 |
52,54 |
13 |
2069,62 |
52,90 |
14 |
4223,15 |
107,94 |
стоякаДля проточного стояка с односторонним присоединением отопительных приборов температура воды на входе в каждый отопительный прибор определяется:
- для первого прибора:
;
,
Вт
где q – теплоотдача 1м вертикально и горизонтально проложенных трубопроводов, Вт/м, подающего стояка, принимаемый в зависимости от диаметра участка подающего стояка и разности температуры теплоносителя tг, 0С, на входе в помещение и температуры внутреннего воздуха tв, 0С, назначается по [1], Вт;
qст, qпод – теплоотдача соответственно 1м трубопроводов стояка и подводки к нагревательному прибору, Вт/м;
l
ст,
lпод
– длина
трубопроводов стояка и подводки к
нагревательному прибору, м;
- для второго прибора:
,
0С
Рассчитывается
расход воды, кг/ч, проходящий через
каждый отопительный прибор Gпр,
кг/ч, с учетом коэффициента затекания
,
по формуле:
,
кг/ч
где
коэффициент
затекания воды в отопительный прибор
([1]).
Определяется средняя температура воды, в каждом отопительном приборе по ходу движения теплоносителя:
- для первого прибора:
0С
- для второго прибора:
0С
- для третьего прибора:
Рассчитывается средний температурный напор в каждом отопительном приборе по ходу движения теплоносителя, оС:
- для первого прибора:
,
- для второго прибора:
,
0С
- для третьего прибора:
,
0С
О
пределяется
плотность теплового потока, Вт/м2,
для каждого отопительного прибора по
ходу движения теплоносителя по формулам:
- для первого прибора:
,
Вт/м2
- для второго прибора:
,
Вт/м2
- для третьего прибора:
,
Вт/м2
где qном - номинальная плотность теплового потока отопительного прибора при стандартных условиях, Вт/м2, принимаемая по [1];
n, р – показатели для определения теплового потока отопительного прибора QT, принимаемые по [1] в зависимости от Gпр, кг/ч, и схемы подачи теплоносителя в приборы: снизу вверх, сверху вниз, снизу вниз.
Вычисляется расчетная наружная площадь, м2, отопительного прибора по ходу движения теплоносителя по формулам:
- для первого прибора:
,
м2
- для второго прибора:
,
м2
- для третьего прибора:
,
м2
Число секций чугунных радиаторов, шт., определяют по формуле:
,
шт
где а1 – площадь одной секции радиатора, м2 (а1=0,299м2);
β
4
– поправочный коэффициент, учитывающий
способ установки радиатора в помещении,
(принимается равным 1,03 у радиаторов под
подоконником)
β3 – поправочный коэффициент, учитывающий число секций в одном радиаторе,
,
Полученное по расчету число секций округляют для получения фактического числа секций NФ: если дробная часть N<0,28, то округляют в меньшую сторону; в противном случае – в большую. Минимальное фактическое число секций на 1 прибор – 3.
Таблица 5. Результаты расчета отопительных приборов системы водного отопления
№ стояка |
Этажи |
tвх, ºС |
tвых, ºС |
tср, ºС |
Δtср, ºС |
qпр, Вт/м2 |
А, м2 |
β3 |
Np |
Nф |
1 |
5 |
103,12 |
97,08 |
91,66 |
69,66 |
561,47 |
1,24 |
1,05 |
4,07 |
4 |
4 |
97,08 |
91,04 |
87,93 |
65,93 |
522,70 |
1,06 |
1,07 |
3,41 |
4 |
|
3 |
91,04 |
85,00 |
81,89 |
59,89 |
461,32 |
1,21 |
1,05 |
3,96 |
4 |
|
2 |
85,00 |
75,69 |
75,85 |
53,85 |
401,78 |
1,38 |
1,04 |
4,59 |
5 |
|
1 |
75,69 |
70,00 |
61,58 |
39,58 |
269,25 |
3,18 |
0,97 |
11,29 |
12 |
|
2 |
5 |
100,74 |
95,47 |
87,57 |
67,57 |
533,12 |
0,81 |
1,12 |
2,51 |
3 |
4 |
95,47 |
90,20 |
87,48 |
67,48 |
532,22 |
0,49 |
1,24 |
1,37 |
3 |
|
3 |
90,20 |
84,93 |
82,21 |
62,21 |
478,83 |
0,55 |
1,21 |
1,56 |
3 |
|
2 |
84,93 |
74,43 |
76,94 |
56,94 |
426,79 |
0,62 |
1,18 |
1,80 |
3 |
|
1 |
74,43 |
70,00 |
58,52 |
38,52 |
256,80 |
2,04 |
1,00 |
7,05 |
7 |
|
3 |
5 |
101,15 |
95,80 |
87,95 |
67,95 |
538,13 |
0,87 |
1,10 |
2,71 |
3 |
4 |
95,80 |
90,45 |
87,29 |
67,29 |
531,29 |
0,56 |
1,21 |
1,59 |
3 |
|
3 |
90,45 |
85,11 |
81,94 |
61,94 |
477,07 |
0,62 |
1,18 |
1,81 |
3 |
|
2 |
85,11 |
74,59 |
76,59 |
56,59 |
424,23 |
0,70 |
1,15 |
2,09 |
3 |
|
1 |
74,59 |
70,00 |
58,25 |
38,25 |
254,91 |
2,28 |
0,99 |
7,94 |
8 |
|
4 |
5 |
101,53 |
96,36 |
87,42 |
67,42 |
533,80 |
0,59 |
1,19 |
1,72 |
3 |
4 |
96,36 |
91,19 |
82,25 |
62,25 |
481,21 |
1,12 |
1,06 |
3,64 |
4 |
|
3 |
91,19 |
86,02 |
77,08 |
57,08 |
429,92 |
1,26 |
1,05 |
4,13 |
4 |
|
2 |
86,02 |
75,32 |
71,91 |
51,91 |
380,00 |
1,42 |
1,03 |
4,74 |
5 |
|
1 |
75,32 |
70,00 |
58,32 |
38,32 |
256,06 |
2,57 |
0,98 |
9,00 |
9 |
|
5 |
5 |
101,53 |
96,36 |
88,22 |
68,22 |
541,99 |
0,59 |
1,19 |
1,69 |
3 |
4 |
96,36 |
91,19 |
88,53 |
68,53 |
545,21 |
0,99 |
1,08 |
3,15 |
3 |
|
3 |
91,19 |
86,02 |
83,36 |
63,36 |
492,36 |
1,10 |
1,07 |
3,54 |
4 |
|
2 |
86,02 |
75,32 |
78,19 |
58,19 |
440,78 |
1,22 |
1,05 |
4,02 |
4 |
|
1 |
75,32 |
70,00 |
59,11 |
39,11 |
262,98 |
2,50 |
0,98 |
8,75 |
9 |
|
6 |
5 |
100,74 |
95,47 |
87,57 |
67,57 |
533,12 |
0,81 |
1,12 |
2,51 |
3 |
4 |
95,47 |
90,20 |
87,48 |
67,48 |
532,22 |
0,49 |
1,24 |
1,37 |
3 |
|
3 |
90,20 |
84,93 |
82,21 |
62,21 |
478,83 |
0,55 |
1,21 |
1,56 |
3 |
|
2 |
84,93 |
74,43 |
76,94 |
56,94 |
426,79 |
0,62 |
1,18 |
1,80 |
3 |
|
1 |
74,43 |
70,00 |
58,52 |
38,52 |
256,80 |
2,04 |
1,00 |
7,05 |
7 |
|
7 |
5 |
103,06 |
97,08 |
91,24 |
69,24 |
556,77 |
1,25 |
1,05 |
4,11 |
4 |
4 |
97,08 |
91,10 |
88,02 |
66,02 |
523,27 |
1,02 |
1,08 |
3,27 |
3 |
|
3 |
91,10 |
85,12 |
82,03 |
60,03 |
462,48 |
1,16 |
1,06 |
3,76 |
4 |
|
2 |
85,12 |
75,87 |
76,05 |
54,05 |
403,48 |
1,32 |
1,04 |
4,38 |
5 |
|
1 |
75,87 |
70,00 |
61,85 |
39,85 |
271,49 |
3,04 |
0,97 |
10,78 |
11 |
|
8 |
5 |
103,26 |
97,64 |
90,73 |
68,73 |
554,31 |
1,73 |
1,01 |
5,89 |
6 |
4 |
97,64 |
92,02 |
89,13 |
67,13 |
537,58 |
1,21 |
1,05 |
3,97 |
4 |
|
3 |
92,02 |
86,41 |
83,51 |
61,51 |
479,84 |
1,36 |
1,04 |
4,51 |
5 |
|
2 |
86,41 |
76,53 |
77,89 |
55,89 |
423,66 |
1,54 |
1,02 |
5,17 |
5 |
|
1 |
76,53 |
70,00 |
61,56 |
39,56 |
270,35 |
4,24 |
0,96 |
15,24 |
15 |
|
9 |
5 |
101,75 |
96,84 |
88,13 |
68,13 |
540,11 |
0,94 |
1,09 |
2,96 |
3 |
4 |
96,84 |
91,93 |
89,40 |
69,40 |
553,33 |
0,50 |
1,24 |
1,39 |
3 |
|
3 |
91,93 |
87,03 |
84,50 |
64,50 |
503,01 |
0,55 |
1,21 |
1,56 |
3 |
|
2 |
87,03 |
75,74 |
79,59 |
59,59 |
453,83 |
0,61 |
1,18 |
1,77 |
3 |
|
1 |
75,74 |
70,00 |
58,63 |
38,63 |
258,37 |
2,46 |
0,99 |
8,60 |
9 |
|
10 |
5 |
101,37 |
97,52 |
86,03 |
66,03 |
519,02 |
1,15 |
1,06 |
3,73 |
4 |
4 |
97,52 |
93,66 |
91,67 |
71,67 |
577,44 |
0,39 |
1,33 |
1,02 |
3 |
|
3 |
93,66 |
89,80 |
87,82 |
67,82 |
537,38 |
0,42 |
1,30 |
1,12 |
3 |
|
2 |
89,80 |
76,50 |
83,96 |
63,96 |
497,99 |
0,45 |
1,27 |
1,23 |
3 |
|
1 |
76,50 |
70,00 |
70,65 |
50,65 |
367,75 |
2,12 |
1,00 |
7,35 |
8 |
|
11 |
2 |
98,26 |
80,76 |
71,75 |
53,75 |
402,84 |
5,17 |
0,95 |
18,74 |
19 |
1 |
80,76 |
70,00 |
54,25 |
36,25 |
241,39 |
8,63 |
0,94 |
31,69 |
32 |
|
12 |
5 |
101,37 |
97,52 |
86,03 |
66,03 |
519,02 |
1,15 |
1,06 |
3,73 |
4 |
4 |
97,52 |
93,66 |
91,67 |
71,67 |
577,44 |
0,39 |
1,33 |
1,02 |
3 |
|
3 |
93,66 |
89,8 |
87,82 |
67,82 |
537,38 |
0,42 |
1,30 |
1,12 |
3 |
|
2 |
89,80 |
76,5 |
83,96 |
63,96 |
497,99 |
0,45 |
1,27 |
1,23 |
3 |
|
1 |
76,50 |
70 |
70,65 |
50,65 |
367,75 |
2,12 |
1,00 |
7,35 |
8 |
|
13 |
5 |
101,90 |
96,89 |
88,94 |
68,94 |
549,01 |
0,92 |
1,09 |
2,90 |
3 |
4 |
96,89 |
91,87 |
89,28 |
69,28 |
552,60 |
0,54 |
1,22 |
1,52 |
3 |
|
3 |
91,87 |
86,85 |
84,26 |
64,26 |
501,14 |
0,59 |
1,19 |
1,71 |
3 |
|
2 |
86,85 |
75,47 |
79,25 |
59,25 |
450,87 |
0,66 |
1,16 |
1,95 |
3 |
|
1 |
75,47 |
70,00 |
58,22 |
38,22 |
255,03 |
2,64 |
0,98 |
9,27 |
9 |
|
14 |
5 |
103,33 |
97,69 |
90,81 |
68,81 |
555,58 |
1,79 |
1,01 |
6,13 |
6 |
4 |
97,69 |
92,05 |
89,15 |
67,15 |
538,23 |
1,26 |
1,05 |
4,16 |
4 |
|
3 |
92,05 |
86,41 |
83,51 |
61,51 |
480,22 |
1,42 |
1,03 |
4,72 |
5 |
|
2 |
86,41 |
76,58 |
77,87 |
55,87 |
423,78 |
1,60 |
1,02 |
5,42 |
6 |
|
1 |
76,58 |
70,00 |
61,69 |
39,69 |
271,67 |
4,37 |
0,96 |
15,72 |
16 |
