5. Гидравлический расчет системы отопления

Система водяного отопления представляет собой разветвленную закольцованную сеть труб и приборов, заполненных водой. По трубам нагретая вода распределяется по приборам, охлажденная в приборах вода собирается воедино, нагревается в теплообменнике и вновь направляется к при­борам. Теплопроводы предназначены для доставки и передачи в каждое помещение обогреваемого здания необходимого количества тепловой энергии. Так как теплопередача происходит при охлаж­дении определенного количества воды, то требуется выполнить гидравлический расчет системы. Задача гидравлического расчета состоит в выборе экономичных диаметров труб с учетом приня­тых перепадов давления и расходов теплоносителя. При этом должна быть гарантирована подача его во все части системы отопления для обеспечения расчетных тепловых нагрузок нагреватель­ных приборов.

Существующие методы гидравлического расчета трубопроводов систем отопления очень трудоемки, а точность увязки расходуемых давлений невелика из-за ограниченного сортамента труб. Гидравлический расчет выполняют по пространственной схеме системы отопления, вычер­чиваемой в аксонометрической проекции. На схеме выявляются циркуляционные кольца, делятся на участки и наносят тепловые нагрузки. Участком называют трубу постоянного диаметра с одним и тем же расходом теплоносителя. Последовательно соединенные участки, образующие замкнутый циркуляционный контур воды через тепловой генератор, составляют циркуляционное кольцо сис­темы.

В курсовом проекте приведен расчет двух ветвей системы отопления по методу удельных по­терь на трение и гидравлических характеристик.

5.1 Расчетные параметры теплоносителя

В отопительной технике применяют высокотемпературную воду, которая под воздействием избыточного давления не вскипает в трубопроводах. Циркулирую в нагревательных приборах, го­рячая вода охлаждается, а затем возвращается в теплоисточник для последующего подогрева. Тем­пературный перепад между горячей и охлажденной водой ( ), характеризует параметры теплоносителя, циркулирующего в системе отопления.

Выбор вида и параметров теплоносителя надо обосновывать предельно допустимыми темпе­ратурами поверхности нагревательных приборов.

В курсовом проекте принята °С. В водяных системах отопления жилых зданий при отопительном графике 95-70 °С средняя температура воды в нагревательных приборах равна 82,5 °С.

Указанная средняя температура горячей воды, циркулирующей через нагревательные прибо­ры, является максимальной и поддерживается лишь при расчетной температуре наружного возду­ха.

5.2 Расчет тепловой нагрузки системы отопления

Расчетная тепловая нагрузка прибора в помещении определяется по тепловым потерям по­мещения Q_пом, но должна быть несколько выше, так как приборы устанавливаются у наружных стен или под окнами и, нагревая ограждения, увеличивают действительные значения Q_пом. Поэто­му действительное значение нагрузки прибора определяется следующим выражением (19).

Расчетная тепловая нагрузка стояка определяется по формуле определяется по формуле (20):

. (20)

где

-

сумма расчетных нагрузок нагревательных приборов, присоединенных к данному стояку, Вт.

Расчетные тепловые мощности приборов и расчетные тепловые нагрузки стояков проставля­ются на аксонометрической схеме ветвей системы отопления. По ним находится расход воды в от­дельных стояках, G_ст, и в системе, G_сисм. Расход теплоносителя G_ст, кг/ч, определяется по выражению (21), исходя из уравнения теплового баланса

. (21)

где	Qст	-	расчетная тепловая нагрузка стояка, Вт;
	с	-	удельная массовая теплоемкость воды, равная 4,187 кДж/(кг*°С).