3.5 Определение тепловой мощности системы отопления

Определим тепловую нагрузку стояков и тепловую мощность системы отопления. Тепловая нагрузка стояка определяется по формуле:

(3,10)

где

• - тепловая нагрузка прибора, принимаемая равной теплопотерям помещения, в котором этот прибор установлен, Вт;

• n – число отопительных приборов присоединенных к стояку.

Результаты расчета тепловых нагрузок всех стояков заносим в таблицу 3.5.1.

Таблица 3.5.1 – Тепловые нагрузки стояков

№ Стояка	Тепловая нагрузка стояка Q ст, Вт
1	2
1	6973,80
2	7935,31
3	6012,64
4	3595,89
5	6536,00

Продолжение таблицы 3.5.1 – Тепловые нагрузки стояков

1	2
6	2908,60
7	6691,14
8	4176,03
9	4176,03
10	4362,63
11	5483,37
12	5954,36
13	7976,18
14	5120,22
15	5272,90
16	10650,56
17	9976,55
18	6138,87
19	11191,32
20	6754,42
21	9760,92

Вт

3.6 Выбор системы отопления и ее конструирование

В здании запроектирована двухтрубная система отопления с верхней разводкой подающих и обратных магистралей, присоединенная через индивидуальный тепловой пункт к наружной водяной теплосети. В качестве отопительных приборов – чугунные радиаторы 2К60П-500. В качестве теплоносителя используется вода.

Магистральные трубопроводы проложены на расстоянии 0,5 м от стен подвала. Стояки труб расставляются в углах и простенках наружных стен на расстоянии 0,035 м; лестничные клетки оборудуются отдельными стояками. Стояки располагаются открыто. Для опорожнения системы все магистрали прокладываются с уклоном 0,002 в сторону теплового пункта. Все трубопроводы в подвале теплоизолируются. Длина подающих и отводящих подводок не более 0,5 м.

3.7 Гидравлический расчет трубопроводов

Для систем с искусственной циркуляцией величина располагаемого давления определяется по формуле:

(3.11)

где - искусственное давление, создаваемое элеватором,(), Па;

- давление, возникающее за счет охлаждения воды в отопительных приборах, Па;

- давление, вызываемое охлаждением воды в теплопроводах, Па, принимаемое по прил. Б [5];

Б – коэффициент, определяющий долю максимального естественного давления, которую целесообразно учитывать в расчетных условиях (для однотрубных систем Б=1);

Для системы двухтрубной с верхней разводкой:

_(3.12)

где

• g – ускорение силы тяжести, м/с²;

• h_i – вертикальное расстояние от середины водонагревателя (элеватора) до середины рассматриваемого отопительного прибора, м;

• - плотности, соответственно горячей и обратной воды, кг/м³;

Плотность воды в зависимости от ее температуры определяется по формуле:

(3,13)

Температура горячей воды – 95^°С, обратной – 75^°С;

h_i=1,84 м

р_рПа;

Определяем ориентировочное значение удельной потери давления на трение при движении теплоносителя по трубам R_ср, Па/м, по формуле:

(3.14)

где К – доля потерь давления на трение, принимаемая для систем с искусственной циркуляцией равной 0,65;

- сумма длин расчетного кольца, м;

Σ L=84,44 м; 

Расход воды на участке G_уч,кг/ч, определяется по формуле:

(3.15)

где Q_уч – тепловая нагрузка участка, Вт;

t_г, t_о – температура горячей и обратной воды, ^°С.

Потери давления в местных сопротивлениях Z, Па, определяем по формуле:

(3.16)

где - сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке, определяемая в зависимости от видов местных сопротивлений по таблII.11 [6];

Неблагоприятное циркуляционное кольцо – кольцо через отопительный прибор 12-го стояка (наиболее удаленный и нагруженный).

Определяем ориентировочное значение удельной потери давления на трение при движении теплоносителя по трубам R_cp по формуле (3.17), принимая длину кольца 48,31м по аксонометрии в графической части:

R_cp70,64 Па/м; (3.17)

Приведем пример расчета для первого участка:

Расход воды на 1-ом участке:

Выбираем диаметр трубы 40 мм.

_{Скорость движения воды:}

_{Потери давления на трение на 1 м:}

_{Cумма коэффициентов сопротивления:}

Таблица 3.4-Расчет местных сопротивлений

№ участка	Вид местного сопротивления	кол-во	коэф-т	Сумма
1	Отвод на угол 90⁰	2	0,5	1
2	Тройник на ответвление	1	1,5	1,5
3	Вентиль обыкновенный	1	9	10,5
	Тройник на ответвление	1	1,5
4	Тройник на ответвление	1	1,5	1,5
5	Тройник на ответвление	1	1,5	1,5
6	Тройник на ответвление	1	1,5	1,5
7	Отвод на угол 90⁰	2	1	34
	Вентиль обыкновенный	2	9
	Тройник на проходе	2	1
	5 радиаторов с движением воды с верху вниз	5	2
8	Тройник на ответвление	1	1,5	1,5
9	Тройник на ответвление	1	1,5	1,5
10	Тройник на ответвление	1	1,5	1,5
11	Вентиль обыкновенный	1	9	10,5
	Тройник на ответвление	1	1,5
12	Тройник на ответвление	1	1,5	1,5
13	Тройник на ответвление	1	1,5	1,5

Таблица 3.4-Гидравлический расчет

Номер участка	Тепловая нагрузка участка Qуч, Вт	Расход воды на участке Gуч, кг/ч	Длина участка l, м	Диаметр трубопровода d, мм	Скорость движения воды υ, м/с	Потери давления на трение на 1 м длины R, Па/м	Потери давления на трение на участке R*Lтр, Па	Сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке Σξ	Потери давления в местных сопротивлениях Z, Па	Сумма потерь давления на участке R∙lуч+Zуч, Па
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1	137647,74	3382,20	18,7	50	0,417	46,5	869,6	1,0	82,97	952,52
2	78796,3	1936,14	6,1	40	0,391	59,8	364,8	1,5	109,42	474,20
3	34974,22	859,37	3,5	32	0,229	26,3	92,1	10,5	262,74	354,82
4	24323,66	597,67	5	25	0,281	53,2	266,0	1,5	56,51	322,51
5	19050,76	468,10	0,47	20	0,352	112,9	53,1	1,5	88,68	141,75
6	13930,54	342,29	5,9	20	0,260	64,3	379,4	1,5	48,38	427,75
7	5954,36	146,31	23,6	10	0,311	180,0	4248,0	34,0	1569,13	5817,13
8	13930,54	342,29	5,9	20	0,260	64,3	379,4	1,5	48,38	427,75
9	19050,76	468,10	0,47	20	0,352	112,9	53,1	1,5	88,68	141,75
10	24323,66	597,67	5	20	0,454	180,2	901,0	1,5	147,52	1048,52
11	34974,22	859,37	3,5	32	0,229	26,3	92,1	10,5	262,74	354,82
12	78796,3	1936,14	5,9	40	0,391	59,8	352,8	1,5	109,42	462,24
13	137647,74	3382,20	0,4	50	0,417	46,5	18,6	1,5	124,46	143,06

Для нормальной работы системы отопления необходимо, чтобы выполнялось условие:

(3,18)

Проверим выполнение данного условия:

Условие выполняется, значит диаметр трубопроводов подобран верно.