2.3. Выбор и конструирование системы отопления.

В многоэтажных жилых здания наиболее распространёнными являются центральные системы водяного отопления. В целях упрощения контрольной работы разрешается проектировать без специального обоснования однотрубную систему отопления проточного типа с нижней разводкой как наиболее экономичную.

Проектирование начинается с определения мест установки отопительных приборов. Отопительные приборы устанавливаются под всеми световыми проёмами и, кроме того, на глухих наружных стенах длиной более 4 м. В жилых зданиях в качестве отопительных приборов обычно используют радиаторы или конвекторы. Условные обозначения элементов системы отопления приведены в приложении 6.

На планах квартир размещаются стояки системы отопления и привязывают их к стенам здания. Расстояние от края светового проёма до стояка должно быть не менее 150 мм. Стандартная длина подводки от стояка до отопительного прибора 350 мм. Часть подводок получается нестандартной и определяется после привязки стояка к строительным конструкциям. В угловых помещениях стояки устанавливаются в холодном углу. Стояки нумеруются, начиная с левого верхнего угла.

Условный диаметр стояков принимается равным 15мм, 20мм или 25мм.

Установка отопительных приборов осуществляется в нише или на открытой стене. Регулирование теплоотдачи отопительных приборов допускается не предусматривать. На верхних этажах здания непосредственно на приборах как на подводах к приборам следует предусматривать установку кранов для выпуска воздуха.

Трубопроводы системы отопления прокладываются, как правило, открыто. На стояках необходимо предусмотреть установку в нижней части проходных пробочных кранов для отключения стояка и спускных кранов или тройников с пробками для опорожнения стояка.

Аксонометрическая схема одного П-образного проточного стояка, проходящего через заданную квартиру, вычерчивается в тетради в масштабе 1:100. У каждого отопительного прибора проставляется его отопительная нагрузка, равная теплопотерям помещения, в котором установлен прибор. Если в помещении предусматривается установка двух отопительных приборов (например, в угловом помещении), то тепловую нагрузку помещения следует распределить между обоими приборами.

2.4. Тепловой расчёт отопительных приборов.

Тепловой расчёт отопительных приборов заключается в определении площади поверхности отопительных приборов с последующим вычислением количества секций радиаторов или подбора типоразмера конвекторов (5,6).

Расчётная площадь поверхности отопительного прибора:

F_р = Q_пр/q_пр, м²(16)

где Q_пр – теплоотдача отопительного прибора в отапливаемое помещение, определяется по формуле:

Q_пр = Q_{n —} 0,9Q_тр , (17)

где Q_{n —} теплопотребность помещения, равная его теплопотерям за вычетом теплопоступлений ,Вт;

Q_{тр —} суммарная теплоотдача проложенных в пределах помещения стояков, подводок, к которым непосредственно присоединён прибор (коэффициент 0,9 учитывает долю теплового потока от теплопроводов, полезную для поддержания температуры воздуха в помещении), Вт;

q_{пр —} расчётная плотность теплового потока отопительного прибора, Вт/м², определяется по формуле (18);

Основные технические характеристики некоторых отопительных приборов, выпускаемых промышленностью, приведены в прил. 6 методических указаний.

Расчётная плотность теплового потока q_пр, Вт/м², для условий работы отличных от стандартных:

q_пр= q_ном(t_ср/70)¹⁺ⁿ (G_пр/0,1)^РС_пр , (18)

где q_{ном —} номинальная плотность теплового потока отопительного прибора при стандартных условиях работы, Вт/м², принимается по прил. 6. Стандартными условиями считаются условия работы системы отопления, когда средний температурный напор равен 70С, расход воды в приборе составляет 0,1 кг/с, а атмосферное давление 101,3 кПа;

t_{ср —} температурный напор равный разности полусуммы температур теплоносителя на входе и выходе отопительного прибора и температуры воздуха помещения:

t_ср= (t_вх+t_вых/2)- t_р,С (19)

где t_{вх —} температура воды на входе в прибор, °С;

t_{вых —} температура воды на выходе из прибора, °С;

t_{р —} температура воздуха помещения, °С;

G_{пр —} действительный расход воды в отопительном приборе,кг/с;

G_пр= Q_т∙₁∙₂/(c(t_r-t₀)), (20)

где Q_{т —} суммарная тепловая нагрузка всех отопительных приборов стояка, Вт;

c— удельная теплоёмкость воды,с= 4200 Дж/(кгК);

t_{r —} температура воды на входе в первый прибор стояка,t_r= 105^°С;

t_{0 —} температура воды на выходе из последнего по ходу движения воды прибора стояка,t₀ = 70С;

n, p— экспериментальные значения показателей степени, приведены в прил. 6;

_{1 —} коэффициент учёта дополнительного теплового потока устанавливаемых отопительных приборов за счёт округления сверх расчётной величины, принимается по табл. 9;

_{2 —} коэффициент учёта дополнительных потерь теплоты отопительными приборами, установленными у наружных ограждений: для радиаторов чугунных и конвекторов с кожухом₂ = 1,02, для конвекторов без кожуха₂ = 1,03 при установке у наружной стены в том числе под световым проёмом ([5],табл. 8.3).

Таблица 9

Значение коэффициента ₁

Шаг номенклатурного ряда отопительных приборов	1
0,12	1,02
0,15	1,03
0,18	1,04
0,21	1,06
0,24	1,08
0,3	1,13
Примечание: Шаг номенклатурного ряда прибора следует определять как произведение номинальной плотности теплового потока на площадь поверхности нагрева секции. Например, для радиаторов чугунных секционных qномf1 = 0,7580,244 = 0,18, следовательно1 = 1,04.

С_пр— коэффициент, учитывающий схему присоединения отопительного прибора и изменения показателя степенирв различных диапазонах расхода теплоносителя, принимается по прил.6.

Температуру воды на входе и выходе каждого отопительного прибора можно определить лишь последовательно, начиная с первого походу движения воды прибора:

t_{вых i} = t_{вх (i+1)}= t_{вх i}- Q_n / Q_{т }(t_r-t_о), С (21)

где t_{вых i}, t_вх – температура воды соответственно на входе в i-й по ходу движения воды прибор и на выходе из него, °С;

t_{вх (i+1)}— температура воды на входе в i+1-й по ходу движения воды прибор, °С;

Q_{n i}– тепловая нагрузкаi-го прибора, Вт;

Q_т ,t_r, t_о– то же, что и в формулах (17), (20).

Теплоотдача открыто проложенных в пределах помещения труб стояка и подводок, к которым непосредственно присоединён прибор;

Q_тр =q_вl_в+q_rl_r, Вт (22)

где l_в, l_r– длина вертикальных и горизонтальных труб в пределах помещения, м;

q_в, q_r– теплоотдача 1 м вертикальных и горизонтальных труб, Вт/м, для неизолированных труб принимается по приложению 7 методических указаний , исходя из диаметра и положения труб, а так же разности температуры теплоносителя при входе его в рассматриваемое помещение t_вхи температуры воздуха в помещенииt_р.

Расчётное число секций чугунных радиаторов определяют по формуле:

N = F₄/(f₁₃), (23)

где f₁– площадь поверхности нагрева одной секции, м², зависящая от типа радиатора, принятого к установке в помещении (принимается по прил.6);

₄– коэффициент, учитывающий способ установки радиатора в помещении ([6], табл. 9,12),

при открытой установке ₄ = 1;

₃– коэффициент учёта числа секций в приборе для радиатора типа МС-140, принимаемый равным:

Число секций в приборе до 15 16-20 21-25

₃1 0,98 0,96

Для всех остальных типов приборов ₃ = 1

К установке принимается, как правило, ближайшее большее целое число секций радиатора. Округление числа секций до целого в меньшую сторону допускается, если при этом тепловой поток уменьшается не более чем на 6%.

Число конвекторов без кожуха по вертикали и в ряду по горизонтали определяют по формуле:

N = F_р/f₁n, (24)

где n– число ярусов и рядов элементов, составляющих прибор;

f₁- площадь одного элемента конвектора, м².

Тепловой расчёт оформляют в виде таблицы, пример расчёта представлен в п. 4.