Гидравлический расчет системы отопления

Номер участка

Данные по схеме

Предварительный расчет

Окончательный расчет

∑Qi,Вт

Qуч,Вт

Gуч,кг/ч

lуч, м

Rср, Па/м

d, мм

dуч, мм

υуч, м/с

рυ, Па

Rуч, Па/м

Rуч · lуч, Па

∑ζуч

Zуч, Па

Rуч · lуч + Zуч, Па

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Расчет участка большого циркуляционного кольца

1 – 2

2 – 3

и т. д.

Итого:

∑lуч

∑(Rуч · lуч)

∑Zуч

∑(Rуч · lуч + Zуч)

Расчет участка малого циркуляционного кольца

4 – 9

Графа 2 – «Данные по схеме. ∑Q_i, Вт» – для всех расчетных участков циркуляционных колец приводят их тепловые нагрузки – сумму тепловых нагрузок нагревательных приборов, к которым подводится или от которых отводится теплоноситель по данному участку.

Для участка 1 – 2 ∑Q_1-2 – это суммарная тепловая нагрузка по всему жилому зданию, т. е. Q_зд, Вт, определенная по формуле (15). Так как в точке 2 поток раздваивается, поэтому ∑Q_2-3 = ∑Q_1-2 / 2, Вт и т. д.

Графа 3 – «Данные по схеме. Q_уч, Вт».

Расчетные потери теплоты для участков системы определяются по формуле

Q_уч = ∑Q_i · β₁ · β₂ + Q₂ + Q₃, (26)

где ∑Q_i – сумма тепловых нагрузок нагревательных приборов, к которым подводится или от которых отводится теплоноситель по данному участку, Вт; Q₂ и Q₃ – потери теплоты от остывания воды в магистралях и поток теплоты в помещение от расположенных в них труб, Вт, в учебном курсовом проекте возможно принять Q₂ = 0 и Q₃ = 0; β₁ и β₂ – коэффициенты условий работы прибора (прил. табл. П5.2 и табл. П5.3).

В результате уравнение (26) примет вид:

Q_уч = ∑Q_i · β₁ · β₂. (27)

Графа 4 – «Данные по схеме. G_уч, кг/ч». Определяются расходы воды на участках расчетных циркуляционных колец:

, кг/ч, (28)

где Q_уч – расчетные потери теплоты на участках, определяемые по формуле (27), Вт; t_г – температура воды, поступающей в систему отопления, ^оС, в однотрубных системах допускается 105 ^оС; t_о – температура воды на выходе из системы отопления, ^оС, прил. табл. П1.6.

Графа 5 – «Данные по схеме. l_уч, м». По чертежам (планам и схеме системы отопления) определяются длины расчетных участков l_уч, м.

Графа 6 – «Предварительный расчет. R_ср, Па/м»

Вычисляется средняя величина удельной потери давления на трение (удельное сопротивление) R_ср:

, Па/м, (29)

где m – коэффициент, принимаемый для однотрубной системы отопления 0,65, для двухтрубной – 0,5; ∑l – сумма длин участков циркуляционного кольца, м; Δр_р – расчетное циркуляционное давление в системе отопления, Па.

При теплоснабжении от ТЭЦ или ЦТП и использовании гидроэлеватора (рис. 4) циркуляционное давление определяется по формуле

Δр_р = Δр_нас + Е Δр_{е, пр}, Па, (30)

где Δр_нас – циркуляционное давление, создаваемое насосом или гидроэлеватором, Па; Е – доля естественного давления, для двухтрубных систем отопления Е = 0,4…0,5; для однотрубных Е = 1; Δр_{е, пр} – естественное давление, вызванное охлаждением воды в системе, определяемое по формуле (31).

Для однотрубных систем водяного отопления при верхней разводке (рис. 17)

Δр_е,пр = g · h_пр (ρ_о – ρ_г) + g · h₁ (ρ₁ – ρ_г) + g · h₂ (ρ₂ – ρ_г) +…., Па, (31)

где h_пр – вертикальное расстояние от центра генератора тепла до центра нагревательного прибора первого этажа, м (рис. 17, 18); h₁, h₂, … h_i – вертикальное расстояние от центра нагревательных приборов одного этажа до центра приборов следующего этажа, м; ρ_г, ρ₁, ρ₂,…ρ_о – плотности воды, поступающей в систему, смеси воды на соответствующем участке и охлажденной воды, кг/м³.

Для однотрубных систем водяного отопления при нижней разводке (рис. 18) и размещении нагревательных приборов на нисходящей и восходящей частях стояка в формуле (31) для участков, соответствующих h₁, h₂…h_i, вместо ρ_г подставляют плотности воды на соответствующих участках восходящего стояка

Δр_е,пр = g · h_пр (ρ_о – ρ_г) + g · h₁ (ρ₄ – ρ₁) + g · h₂ (ρ₃ – ρ₂) +…., Па. (32)

Положение центра теплового пункта назначить на 0,5 м выше пола подвала.

Плотности воды определяются в зависимости от ее температуры по справочным данным [16, прил. 3] или по прил. табл. П6.1. Температуру воды на участках стояка однотрубной системы водяного отопления определяют по формуле (17).

Рис. 17. Принципиальная схема однотрубной системы водяного отопления

с верхней разводкой и естественной циркуляцией:

1 – генератор тепла; 2 – главный стояк; 3 – нагревательный прибор

Рис. 18. Принципиальная схема однотрубной системы водяного отопления