Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ д.1.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
834.56 Кб
Скачать

3. Определение тепловой мощности системы отопления

3.1.1. Пронумеруем все помещения (кроме ванных и туалетов) на первом и втором этажах и каждому из них в зависимости от назначения присвоим соответствующий индекс: ЖК - жилая комната, К - кухня, Кр - коридор, Пр -прихожая, Лк - лестничная клетка. Определим размеры и площади наружных ограждений и занесем их в табл. 3.1.

3.1.2. Вычисляем основные потери теплоты через ограждающие конструкции:

Qогр = К·F· (tв - tх.п.) ·n [Вт],

где К - расчетный коэффициент теплопередачи ограждения в Вт/(м² ·°С);

F- площадь наружного ограждения в м²,

tв - расчетная температура внутреннего воздуха для рассматриваемого помещения в °С;

tх.п.- средняя температура наиболее холодной пятидневки, °С ;

n- коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху.

3.1.3. Находим теплопотери каждого помещения, Вт:

Qпом. = ,

где Квх.дв. - коэффициент учитывающий добавочные потери,

Qв – расход теплоты на нагревание наружного воздуха, поступающего в помещение в следствие естественной вытяжки, Вт,

Qбыт - тепловыделения человеком, Вт.

3.1.4. Расход теплоты Qв на нагревание наружного воздуха определяем по формуле только для жилых комнат, Вт:

Qв = (tв - tн.a.) · Fп,

где tн.a.- средняя температура наружного воздуха для наиболее холодного периода, °С;

Fп - площадь пола жилой комнаты, м².

3.1.5. Бытовые тепловыделения принимаем в размере 21 Вт на 1 м² каждого помещения, в котором предусматривается установка отопительного прибора.

3.1.6. Включаем теплопотери коридоров и прихожих Qкор в расход теплоты на отопление ближайших угловых помещений и определяем расчетную тепловую мощность системы отопления этих комнат:

Qp = Qnoм. + Qкоp., [Вт],

для остальных помещений принимаем Qp = Qпом.

3.1.7. Расчет теплопотерь выполняем в табличной форме (таблица 3.1) и заканчиваем его определением тепловой мощности системы отопления всего здания.

4. Конструирование системы отопления

На плане этажа показываем размещение отопительных приборов и стояков (рис.4.1), а на плане подвала вычерчиваем разводку подающей и обратной магистралей (рис.4.2), Л.11.

5. Гидравлический расчет системы отопления

Длины северной и южной ветвей системы, показанные на плане подвала, практически одинаковы. Суммарные теплопотери северного фасада составляют 17420 Вт, а южного 15770 Вт. Поэтому главное циркуляционное кольцо будет проходить по северному фасаду через наиболее удаленный от теплового ввода стояк 1. В приближенном масштабе (1:100) вычерчиваем аксонометрическую схему главного циркуляционного кольца и разбиваем его на расчетные участки (рис.5.1.).

За первый участок принимаем трубы конвектора второго этажа, присоединенного к стояку 1. Для каждого участка определяем тепловую нагрузку, длину и расход теплоносителя:

, кг/час.

где, Q - тепловая нагрузка на участке, Вт,

с - удельная теплоемкость воды в Кдж/(кг ·°С),

tг, to - температуры горячей и обратной воды, соответственно равные tг = + 95 °С; to = +70 °С - температурный график отпуска тепла в ЖКХ.

3,6 - коэффициент перевода Вт в КДж/кг.

Полученные данные заносим в табл. 5.1.

Из таблицы видно, что суммарная длина всех участков главного циркуляционного кольца

Таблица 3.1

Расчет теплопотерь здания

помещения

Наиме-

нование

помеще

ния и tв,

°С

Обозначение

ограж-

дающ.

констр.

Размеры,

м

Ори

ента ция.

Пло-

щадь,

м²

(tв to)·n,

°C

К, Вт/

м²·°С

Qorp

Вт

Кд+1

Вт

Qorp·

Кд,

Вт

Qвозд

Вт

Qбыт

Вт

Qпом

Вт

Qpacч.

Вт

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

НС

6,5×3,3

З

21,5

65

0,544

1030

1,0

1080

ТО

1,4×1,7

З

2,4

65

1,376

180

1,0

190

101

ЖК,

НС

ТО

3,4×3,3

1,8×1,7

С

С

11,2

3,1

65

65

0,544

1,376

540

240

1,1

1,1

590

260

2900+

+120

Пл

6,0×2,7

-

16,2

65×0,75

0,36

280

1,0

280

840

340

2900

3020

102

К 15

НС

3,1×3,3

С

10,2

58

0,544

440

1,1

480

ТО

1,4×1,7

С

2,4

58

1,376

160

1,1

180

Пл

2,6×1,6

4,5

58×0,75

0,36

70

1,0

70

90

640

103

Кр+П,

7,7

58×0,75

0,36

120

1,0

120

120

16

104

Лк,15

НС

ТО

3,0×6,3

1,4×1,4

С

С

18,9

2,0

59

59

0,544

1,376

820

140

1,1

900

150

ДД

1,2×2,2

С

2,6

59

1,28

200

2,6

540

Пл

3,0×5,2

15,6

59×0,75

0,36

250

1,0

250

Пт

3,0×5,2

15,6

59×0,9

0,6

500

1,0

500

270

2070

2070

105

Кр,15

А Н

О Л

О Г

И Ч

Н О

102

640

640

106

Кр.,Лк

А Н

О Л

О Г

И Ч

Н О

103

120

16

107

ЖК,

НС

3,4×3,3

С

11, 2

65

0,544

540

1,1

590

22

ТО

1,8×1,7

С

3,1

65

1,376

240

1,1

260

2960+

НС

6,5×3,3

В

21,5

65

0,544

103

1,1

1130

+120

ТО

1,4×1,7

В

2,4

65

1,376

180

1,1

200

3080

Пл

6,0×2,7

16,2

65×0,75

0,36

280

1,0

280

840

340

2960

Продолжение табл. 3.1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

108

ЖК,

НС

5,1×3,3

В

16,8

65

0,544

810

1,1

890

22

НС

3,4×3,3

Ю

11 2

11,2

65

0,544

540

1,0

540

ТО

Пл

1,4×1,7

4,4×2,0

Ю

2,4

11,9

65

65×0,75

1,376

0,36

180

210

1,0

1,0

180

210

620

250

2190

2190

109

ЖК,

НС

3,0×3,3

Ю

9 9

63

0,544

460

1,0

460

20

ТО

1,4×1,7

Ю

9,9

24

2,4

63

1,376

180

1,0

180

1360

Пл

5,2×3,0

15,6

63×0,75

0,36

270

1,0

270

780

330

1360

110

Пр..

Пл

1,8×2,8

5,0

59×0,75

0,36

80

1,0

80

80

16

111

ЖК,

НС

3,0×3,3

Ю

9,9

63

0,544

460

1,0

460

1050+

20

ТО

1,4×1,7

Ю

2,4

63

1,376

180

1,0

180

+80

Пл

2,8×3,1

8,7

63×0,75

0,36

150

1,0

150

440

180

1050

1130

112

К, 15

НС

3,1×3,3

Ю

10,2

58

0,544

440

1,0

440

ТО

1,4×1,7

Ю

2,4

58

1,376

160

1,0

160

Пл

2,8×1,6

4,5

58×0,75

0,36

7

1,0

70

90

580

580+

+120

700

113

Кр.,16

Пл.

7,4

59×0,75

0,36

120

1,0

120

120

114

ЖК,

22

НС

3,4×3,3

Ю

11,2

65

0,74

540

1,0

540

ТО

1,4×1,7

Ю

2,4

65

1,18

180

1,0

180

НС

5,1×3,3

3

16,8

65

0,74

810

1,0

850

Пл.

4,4×2,7

11,9

65×0,75

0,36

210

1,0

210

620

250

2150

2150

201

ЖК,

22

НС

ТО

6,5×3,0

1,4*1,7

3

3

19,5

2,4

65

65

0,544

1,18

940

180

1,0

1,0

990

190

НС

3,4×3,0

С

10,2

65

0,544

490

1,1

540

3050+

ТО

1,8×1,7

С

3,1

65

1,376

240

1,1

260

+240

Пт.

6,0×2,7

16,2

65×0,9

0,6

570

1,0

570

840

340

3050

3290

202

К, 15

НС

3,1×3,0

С

9,3

58

0,544

400

1,0

440

ТО

1,4×1,7

С

2,4

58

1,376

160

180

Пт.

2,8×1,6

4,5

58×0,9

0,60

140

140

90

670

670

203

Кр.+П

Пт.

7,7

59×0,9

0,6

240

1,0

240

240

16

205

К, 15

А Н

А Л

О Г

И Ч

Н О

202

670

670

206

Кр.+П,

А Н

А Л

О Г

И Ч

Н 0

203

240

16

207

ЖК,

НС

3,4×3,0

С

10,2

65

0,544

490

1,1

540

22

ТО

1,8×1,7

С

3,1

65

1,376

240

1,1

260

НС

6,5×3,0

В

19,5

65

0,544

940

1,1

1030

3100+

ТО

1,4×1,7

В

2,4

65

1,376

180

1,1

200

240

3340

Пт.

6,0×2,7

16,2

65×0,9

0,6

570

1,0

570

840

340

3100

3340

208

ЖК,22

НС

5,1×3,0

В

15,3

65

0,544

740

1,1

810

НС

3,4×3,0

Ю

10,2

65

0,544

490

1,0

490

ТО

1,4×1,7

Ю

2,4

65

1,376

180

1,0

180

Пт.

4,4×2,7

11,9

65×0,9

0,6

420

1,0

420

620

250

2270

2270

Продолжение табл. 3.1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

209

ЖК,20

НС

3,0×3,0

Ю

9,0

63

0,544

420

1,0

240

ТО

1,4×1,7

Ю

2,4

63

1,376

180

1,0

180

Пт.

5,2×3,0

15,6

63×0,9

0,6

530

1,0

530

780

530

1580

1580

210

Пр. 16

Пт.

1,8×2,8

5,0

59×0,9

0,6

160

1,0

160

160

211

ЖК,20

НС

3,0×3,0

Ю

9,0

63

0,544

420

1,0

420

1150+

ТО

1,4×1,7

Ю

2,4

63

1,376

180

1,0

180

+260

Пт.

2,8×3,1

8,7

63×0,9

0,6

300

1,0

300

430

180

1150

1310

212

К,15

НС

3,1×3,0

Ю

9,3

58

0,544

400

1,0

400

610+

ТО

1,4×1,7

Ю

2,4

58

1,376

160

1,0

160

+230

Пт

2,8×1,6

4,5

58×0,9

0,6

140

1,0

140

90

610

840

213

Кр.+ Пр 16

Пт..

7,4

59×0,9

0,6

230

1,0

230

230

214

ЖК,

22

НС

3,4×3,0

Ю

10,2

65

0,544

490

1,0

490

ТО

1,4×1,7

Ю

2,4

65

1,376

180

1,0

180

НС

5,1×3,0

3

15,3

65

0,544

740

1,0

780

Пт

4,4×2,7

11,9

65×0,9

0,6

420

1,0

420

620

250

2240

2240

Q =

33190

Находим ориентировочную величину удельных потерь на трение:

,

где Рр - расчетное располагаемое давление в системе отопления в Па;

- доля гидравлических потерь, приходящихся на местные сопротивления = 0,35. (см. литература 12,§86)

В зависимости от заданных расходов теплоносителя G и получения величины Rор по табл.1 прил.3(Л.10) подбираем для каждого участка такой диаметр трубопровода d и скорость движения воды V, при которых фактическое значение будет максимально соответствовать Rор.

Составляем для каждого участка перечень местных сопротивлений и из табл.2 прил.3 (Л.10) определяем значения коэффициентов местных сопротивлений.

Участок 1. Конвектор «Комфорт-20» = 1,6

Участок 2. Тройник на растекание = 3, тройник на противоток = 3 , = 6.

Участок 3. Крестовина на проход = 3

Участок 4. Поворот на 90° при dy = 15 мм, = 1,5, тройник на проход = 1, итого = 2,5

Участок 5. Два поворота на 90° при dy = 15мм, = 3, тройник на проход = 1, итого = 4.

Участок 6. Два поворота на 90° при dy = 20мм, = 2, тройник на проход = 1, итого =3.

Участок 7. Тройник на проход = 1.

Участок 8. Поворот на 90° при dy = 25мм. = 0,5, вентиль обыкновенный при

dy = 25мм = 9, тройник на противоток = 3, итого = 12,5.

Участок 9. Два поворота 90°при dy = 32мм = 0,6

Участок 10. Тройник на растекание = 3, вентиль обыкновенный при dy =25мм. = 9, поворот на 90° при dy = 0,5, итого = 12,5

Участок 11. Тройник на проход = 1.

Участок 12. Два поворота на 90° при dy = 20мм. = 2, тройник на проход = 1, итого = 3

Участок 13. Тройник на проход = 1, два поворота на 90° при dy = 20мм, = 2, итого = 3

Участок 14. Поворот на 90° при dy = 15, = 1,5.

Участок 15. Крестовина на проход = 2.

Из табл.3 прил.3, (Л.10) по известным значениям и V находим для каждого участка величину потерь давления в местных сопротивлениях Z. Заполняем все графы таблицы предварительного гидравлического расчета, вычисляем общие потери давления в главном циркуляционном кольце (Rχℓ + Z) и сравниваем их с величиной расчетного располагаемого давления Рр. Как видно из таблицы (Rχℓ + Z) = 6629 Па < 8000 Па.

Расхождение между ними составляет 22,1 %, что недопустимо. Для увеличения потерь давления уменьшаем диаметры участков № 6, 13 и результаты пересчета заносим в таблицу окончательного расчета. Теперь расхождение между величинами (Rχℓ + Z) и Рр составляет 2,3 %, что находится в допустимых пределах (< 10 %).

Определяем расчетное располагаемое давление для ближайшего к узлу ввода стояка №4:

где (R + Z) уч.8.9.10 - сумма потерь давления на участках 8,9,10, которые являются общими как для главного циркуляционного кольца, так и для циркуляционного кольца через стояк № 4, Па,

.

Принимаем диаметры трубопроводов на участках № 17 - 21 равными dy = 15мм, и в таблице 5.1 производим расчет стояка №4.

Потери давления (Rl + Z)уч.16-21 = 1011,3 Па значительно меньше Ррст.4 = 5959 Па. Для погашения избыточного давления на подающем или обратном стояке (участок 19 или 20) устанавливаем расчетную дроссельную шайбу dш. Диаметр расчетной шайбы определяется по следующей формуле:

мм.

где Gст. - расход теплоносителя в стояке №4 (участок 19, 20), кг/ч;

Ризб – величина избыточного давления в Па.

3,54 – экспериментальный коэффициент

ΔРизб = ,

ΔРизб = 8000 – 2041-1011,3 = 4947,7 Па.

Таблица 5.1

Гидравлический расчет трубопроводов систем отопления

№, уч-ка

Q,

Вт.

G,

Кг/ч.

ℓ,

м

dy,

мм

u,

м/с

R,

Па/м

R ×ℓ,

Па

∑ξ

Z,

Па

R ×ℓ+Z,

Па

dy,

мм

u,

м/с

R,

Па/м

R×ℓ ∑ξ

Па

Z,

Па

Rχℓ+Ζ

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

1

1645

56,6

2,0

20

0,044

2,24

4,4

11,6

1,6

6,0

6,0

2

1645

56,6

3,2

15

0,083

8,6

27,5

6,0

21,5

49,0

49,0

3

3290

113,2

3,3

15

0,165

41Д

135,6

2

27,3

162,9

162,9

4

6310

217,0

5,7

15

0,319

141

803,7

2,5

126

929,7

929,7

5

7620

262,1

1,0

15

0,385

210

210

4,0

297

507

507,0

6

9690

333,3

3,0

20

0,258

64,0

192

3,0

99

291,0

15

0,49

330

990

4

481

1471

7

11000

378,3

4,0

20

0,292

31

324

1,0

42,5

366,5

366,5

8

17420

599,1

5,0

25

0,290

61

305,0

12,5

530

835,0

835,0

9

33190

1141,5

7,0

1 35

0,310

48

336

0,6

28,9

365

365,0

10

17420

599,1

5,1

25

0,290

61

311,1

12,5

530

841,1

841,1

11

11000

378,3

4,1

20

0,292

31

332,1

1,0

42,5

373,6

373,6

12

9690

333,3

3,1

20

0,258

64

198,4

3,0

99,0

297,4

297,4

13

7620

262,1

1,0

20

0,201

38,1

38,1

3,0

60,1

98,2

15

0,385

210

210

4

297

507,0

14

6310

217,0

5,8

15

0,319

141

817,8

2,5

126

943,8

943,8

15

3290

113,2

3,3

15

0,165

41,1

135,6

2,0

27,3

162,9

162,9

Расчет стояка №4 с целью установки дроссельной шайбы на подающем или обратном стояке, dш, мм.

16

1670

57,4

2,0

20

0,045

2,4

4,8

1,6

1,6

=8000-2041-1017,3=4941,7Па.

17

1670

57,4

3,2

15

0,085

9,3

29,8

6,0

22,1

18

3340

115,0

3,3

15

0.171

42

138,6

2,0

28,1

19

6420

220,8

1,6

15

0,326

148

236,8

1,5

76,0

20

6420

220,8

1,6

15

0,326

148

236,8

1,5

76,0

21

3340

115,0

3.3

15

0,171

42,0

138,6

20,0

28,1

∑ℓ = 56,6 м. ( R1-15 ×ℓ+Z) = 6229Па Rф ×ℓ + Z = 7817,8Па

,что недопустимо . ,что допустимо.

Уменьшим диаметры на участках 6,13 с 20мм. на 15мм.

после пересчета получим общее сопротивление стояка № 4 Па.,к установке принимаем дроссельную шайбу

dш = 6,5 мм