3. Термическое сопротивление изоляции Rиз, (мк)/Вт:

(8.3)

d_нз = d_н.тр + 2δ_из, (8.4)

где d_н – наружный диаметр изоляции, м, d_н.1 = d_н.2 = 0,133 + 0,16 = 0,313 м;_з:

d_в – внутренний диаметр изоляции м, d_из = d_н.тр = 0,133 м, для подающего трубопровода.

3. термические сопротивления покровного слоя изоляции, подающего и обратного трубопроводов, R_н,(мК)/Вт, по формулам (8.3) и (8,5),

где d_в.пс.1, d_в.пс.2 – внутренний диаметр покровного слоя подающего и обратного трубопровода, м, d_в.пс = d_н.из = 0,313 м, d_н.пс/d_впс = 0,323/0,313 = 1,03 < 1,5,

тогда R_н можно рассчитывать как для плоской стенки (8.5)

(м²К)/Вт,

3. Сопротивление теплоотдачи поверхности покровного слоя изоляции воздуху канала Rн, (м2к)/Вт:(8.6)

где d_н.пс.– наружный диаметр покровного слоя изоляции, м,

(8.7)

α = 9,3 + 0,465t_п + 7ω^0,5. (8.8)

Для подающего и обратного трубопровода: d_н= 0,133 + 0,18 + 0,01 = 0,323 м.

α_н – коэффициент теплоотдачи, Вт/(м К);

t_н – температура на наружной поверхности покровного слоя изоляции, t_н ≤ 60, п.6.7.1.б СН и П 41-03-2003, принимаем t_н = 30 ;

ω – скорость движения воздуха в канале, м/с, ω = 0.

α = 9,3 + 0,46530 = 23,25 Вт/(м² К).

(мК)/Вт;

3. сопротивление теплоотдачи поверхности неизолированного трубопровода воздуху канала R_ст, (мК)/Вт, по формулам (8.6), (8.7) и (8.8):

где d_н – наружный диаметр трубопровода, м, d_н = 0,133;

t_ст – температура наружной поверхности трубопровода, t_ст.1 = 115, t_ст.1 = 70;

α_ст.1 = 9,3 + 0,465115 = 62,775 Вт/(м² К).

α_ст.2 = 9,3 + 0,46570 = 41,85 Вт/(м² К):

• для подающего трубопровода: (мК)/Вт;

• для обратного трубопровода: (мК)/Вт.

3. Сопротивление тепловосприятия стенок канала от воздуха, Rвк,(м·к)/Вт, изолированного и неизолированного трубопровода по формуле (8.6),

где α – коэффициент тепловосприятия стенок канала от воздуха, Вт/(м К), α = 10 [13;

d_эк – эквивалентный внутренний диаметр канала, м,

, (8.9)

м;

d_эк – эквивалентный наружный диаметр канала, м,

м;

Вт/(м К).

3. Термическое сопротивление канала R_к, (м²К)/Вт, по формуле (8.3),

где λ_к – теплопроводность стенок канала, Вт/(м·К), λ_к = 2,04 Вт/(м·К);

d_в.э– эквивалентный внутренний диаметр канала, м,

(мК)/Вт.

3. Термическое сопротивление грунта R_гр,(мК)/Вт:

(8.10)

где λ_гр – коэффициент теплопроводности грунта, Вт/(м·К), который меняется в зависимости от плотности и влагонасыщенности, λ_гр = 1,92 Вт/(м·К);

h – глубина заложения оси трассы от поверхности грунта, м, h = 1,5;

d_н.э – эквивалентный наружный диаметр канала, м, м.

теплопроводность грунта может меняться от 0,87 до 3,4 Вт/(мК).

Наиболее часто используемые цифры теплопроводности – 1,75…2,0 Вт/(м·К).

Примем _пс= 2 Вт/(м·К).

(мК) / Вт.

3. Суммарное сопротивление теплопередаче изолированного трубопровода ∑R₀₁, (м²К)/Вт:

• для подающего трубопровода

∑R₀₁ = 1,946 + 0,057 + 0,042 + 0,038 + 0,024 + 0,16 = 2,267 (мК)/Вт;

• для обратного трубопровода

∑R₀₂ = 1,946 + 0,028 + 0,042+ 0,057 + 0,024 + 0,16 = 2,257 (м²К)/Вт.

3. Суммарное сопротивление теплопередаче неизолированного трубопровода ∑R₀₂, (мК)/Вт:

• для подающего трубопровода

∑R₀₂ = 0,042 + 0,038 + 0,024 + 0,16 = 0,264 (мК)/Вт;

• для обратного трубопровода

∑R₀₂ = 0,042 + 0,057 + 0,024 + 0,16 = 0,283 (мК)/Вт;

3. «удельные тепловые потери», то есть потери на 1 м длины трубопровода q, Вт/м: , (8.11.а)

(8.11.б)

. (8.12)

где τ₁, τ₂ – расчетная температура теплоносителя, °С, τ₁ = 90, τ₂ = 50, пункт 6.1.6.а., таблица 15, СН и Н 41-03-2003;

t_o – температура грунта, С, t_о = + 10, пункт 6.1.5.г СН и Н 41-03-2003

t_к – температура окружающей среды в канале,С, за расчетную температуру в канале принимается средняя за год температура грунта на глубине заложения оси

трубопровода:

С.

при неизолированных воздуховодах:

С.

• удельные тепловые потери в прямом изолированном трубопроводе q₁, Вт/м: Вт/м;

• удельные тепловые потери в обратном изолированном трубопроводе q₂, Вт/м: Вт/м;

• удельные тепловые потери в прямом неизолированном трубопроводе q₁, Вт/м: Вт/м;

• удельные тепловые потери в обратном неизолированном трубопроводе q₂, Вт/м: Вт/м.

3. суммарные удельные тепловые потери ∑q_из, Вт/м:

• в изолированных трубопроводах:

∑q_из = q₁ + q₂, (8.12)

∑q_из = 25,8 +8,2 = 34,0 Вт/м.

Норма суммарной плотности теплового потока для двухтрубных водяных сетей при подземной канальной прокладке и продолжительности работы в год более 5 000 ч (5 405 ч) составляет q_нор = 52 Вт/м (для трубопровода d_у = 125мм и среднегодовой температуре теплоносителя 90/50 С, таблица 8 СН и П 41-03-2003.

34,0 < 53.

• в неизолированных трубопроводах ∑q_г = q₁, Вт/м:

∑q_г = 100,2 Вт/м.

3. Падение температуры ∆t, С, теплоносителя по длине трубопровода определяется по формуле:

, (8.13)

где ℓ_р – расчетная длина трубопровода, м; ℓ_р= 990;

β – коэффициент, учитывающий потери через неизолированные части: опоры, арматуру и др., β = 1,2 (при канальной прокладке);

G – массовый расход теплоносителя, кг/с, G = 11,6;

c – удельная теплоемкость теплоносителя, дж/(кг К), с = 4200;

• падение температуры ∆t_из теплоносителя по длине изолированного трубопровода: ∆t = (34,0 9901,2)/(419011,6) = 0,83 С.

• падение температуры ∆t теплоносителя по длине неизолированного трубопровода: ∆t = (100,29901,2)/(419011,6) = 2,45 С.