- •Введение.
- •1 Гигиеническая оценка физиологического воздействия теплового режима помещения на человека
- •2. Расчет тепловых потерь наружными ограждениями помещений
- •2.1 Уравнение теплового баланса здания
- •2.2 Расчет теплопотерь
- •3. Конструирование системы отопления
- •3.1 Выбор систем водяного отопления многоэтажных зданий
- •3.2 Выбор, размещение и прокладка магистральных труб
- •3.3 Выбор и размещение стояков
- •3.4 Выбор и размещение отопительных приборов
- •3.5 Размещение запорно-регулирующей арматуры
- •3.6 Устройства для удаления воздуха из систем отопления.
- •3.7 Уклоны труб систем водяного отопления
- •3.8 Компенсация температурных удлинений труб
- •3.9 Теплоизоляция труб
- •4. Расчетная аксонометрическая схема
- •5. Гидравлический расчет системы отопления
- •5.1 Расчетные параметры теплоносителя
- •5.2 Расчет тепловой нагрузки системы отопления
- •5.3 Расчет циркуляционного напора в системе водяного отопления
- •5.4 Расчет системы методом гидравлических характеристик ветви 1.
- •6 Тепловой расчет отопительных приборов
- •6.1 Расчет площади отопительных приборов в системе отопления
- •Заключение
6 Тепловой расчет отопительных приборов
Тепловой расчет системы отопления, заключатся в определении площади поверхности отопительных приборов. К расчету приступают после выбора типа отопительных приборов, места установки, способа присоединения к трубам системы отопления, вида и параметров теплоносителя, температуры воздуха в отапливаемом помещении, диаметра труб по результатам гидравлического расчета.
6.1 Расчет площади отопительных приборов в системе отопления
Поверхность нагрева отопительных приборов в однотрубных системах отопления рассчитываем с учетом температуры теплоносителя на входе в каждый прибор tвх, °С, количества теплоносителя, проходящего через прибор Gпр, кг/ч, и величины тепловой нагрузки прибора Qпр, Вт.
Расчет площади каждого отопительного прибора осуществляется в определенной последовательности:
1. Вычерчиваем расчетную схему стояка, принимаем тип отопительного прибора и место установки, схема подачи теплоносителя в прибор, конструкция узла прибора. На расчетной схеме проставляем диаметры труб, тепловую нагрузку прибора, равную теплопотерям Qтп, Вт, расход воды через стояк, Gст, кг/ч, (см. прил. В).
2. Определяем температуру воды, °С, на входе в каждый отопительный прибор по ходу движения теплоносителя по формулам (39), (40), (41):
,
(39)
,
(40)
.
(41)
где |
|
- |
температура воды на выходе из отопительного прибора °С. |
|
|
- |
тепловая нагрузка отопительного прибора, Вт; |
|
с |
- |
удельная теплоемкость воздуха, равная 1,005 кДж/(кг °С); |
|
Gст |
- |
расход воды в стояке, кг/ч. |
3. Рассчитываем
расход воды, кг/ч, проходящей через
каждый отопительный прибор Спр,
кг/ч, с учетом коэффициента затекания
, по формуле (42):
.
(42)
где - коэффициент затекания воды в- отопительный прибор, определяемый по [4, табл. 9.3].
4. Определяем среднюю арифметическую температуру воды, °С, в каждом отопительном приборе по ходу движения теплоносителя, для каждого этаже-узла по выражению (43):
.
(43)
5. Рассчитываем средний температурный напор в каждое отопительном приборе по ходу движения теплоносителя, °С, по формуле (44):
.
(44)
6. Определяем плотность теплового потока, Вт/м2, для каждого отопительного прибора по ходу движения теплоносителя по уравнению (45):
.
(45)
где |
qном |
- |
номинальная плотность теплового потока, Вт/м2, полученная при стандартных условиях, принимаемая по [8, табл. 77]; |
|
∆t |
- |
средний температурный напор, ºС, определяемый по уравнению (44); |
|
Gпр |
- |
расход воды, проходящий через стояк, кг/ч; |
|
n, р, с |
- |
показатели для определения теплового потока отопительного прибора , принимаемые по [4, табл. 9.2, с. 44]; |
|
b |
- |
поправочный коэффициент на барометрическое давление, равный 1 [4, табл. 9.1]; |
|
ψ |
- |
поправка на схему
движения воды в приборе, определяемая
по выражению
|
7. Рассчитываем полезную теплоотдачу, Вт, труб стояка, подводок к отопительным приборам, проложенным в помещении по уравнению (46):
.
(46)
где |
|
- |
теплоотдача 1 м неизолированных труб по [4, табл. 11.22]; |
|
|
- |
длина вертикальных и горизонтальных труб в пределах помещения, м. |
8. Определяем требуемую теплопередачу отопительного прибора в рассматриваемом помещении с учетом полезной теплоотдачи проложенных в помещении труб по формуле (47) [7]:
.
(47)
где βтр – поправочный коэффициент, при открытой прокладке труб, равный βтр = 0,9.
9. Определяем расчетную площадь отопительного прибора по ходу движения теплоносителя по формуле (48):
.
(48)
10. По каталогу приборов или по [4, прил. X, табл. Х.1], исходя из расчетной площади, подбирают ближайший типоразмер прибора.
Число секций чугунных радиаторов, шт., определяют по [4, табл. 9.13]:
.
(49)
где |
fпр |
- |
площадь одной секции радиатора, м2, принимаемая по [9, прил. X, табл. 9.12]; |
|
β4 |
- |
поправочный коэффициент, учитывающий способ установки отопительного прибора [9, табл. 9.12]; |
|
β3 |
- |
поправочный коэффициент, учитывающий число секций в одном радиаторе. |
В таблице 6.1 приведены результаты расчетов отопительных приборов ветви №1.
П-Стояк |
Qэу |
tвх-tвых |
tвх |
tвых |
tср |
Δtср |
Ψ |
φ |
qпр |
Qтр |
Fрас |
β3 |
Nрас |
Число секций |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|
474 |
2,50 |
95,00 |
92,50 |
93,75 |
75,75 |
0,99 |
1,02 |
608,48 |
243,6 |
0,42 |
1,30 |
1,82 |
2 |
|
431 |
2,27 |
92,50 |
90,23 |
91,37 |
73,37 |
0,99 |
0,98 |
585,43 |
233,6 |
0,38 |
1,34 |
1,70 |
2 |
|
431 |
2,27 |
90,23 |
87,96 |
89,09 |
71,09 |
0,99 |
0,95 |
562,86 |
226 |
0,40 |
1,32 |
1,78 |
2 |
П-Ст2 |
431 |
2,27 |
87,96 |
85,69 |
86,82 |
68,82 |
0,99 |
0,91 |
540,47 |
211,2 |
0,45 |
1,28 |
1,91 |
2 |
Ст3-Ст4 |
488 |
2,57 |
85,69 |
83,11 |
84,40 |
66,40 |
0,98 |
0,87 |
515,85 |
225,6 |
0,55 |
1,21 |
2,23 |
2 |
|
549 |
2,89 |
83,11 |
80,22 |
81,67 |
63,67 |
1,00 |
0,88 |
525,99 |
76,6 |
0,91 |
1,10 |
3,34 |
3 |
|
473 |
2,49 |
80,22 |
77,73 |
78,97 |
60,97 |
1,00 |
0,84 |
497,25 |
179,6 |
0,63 |
1,18 |
2,46 |
2 |
|
473 |
2,49 |
77,73 |
75,23 |
76,48 |
58,48 |
1,00 |
0,79 |
470,98 |
172,4 |
0,67 |
1,16 |
2,61 |
3 |
|
473 |
2,49 |
75,23 |
72,74 |
73,99 |
55,99 |
1,00 |
0,75 |
445,04 |
164 |
0,73 |
1,14 |
2,78 |
3 |
|
530 |
2,79 |
72,74 |
69,95 |
71,34 |
53,34 |
1,00 |
0,70 |
417,92 |
154 |
0,94 |
1,09 |
3,42 |
3 |
|
1157 |
3,42 |
95,00 |
91,58 |
93,29 |
73,29 |
0,95 |
0,97 |
577,31 |
233,6 |
1,64 |
1,02 |
5,58 |
6 |
|
986 |
2,91 |
91,58 |
88,67 |
90,13 |
70,13 |
0,95 |
0,91 |
541,67 |
222,4 |
1,45 |
1,03 |
5,00 |
5 |
|
986 |
2,91 |
88,67 |
85,76 |
87,22 |
67,22 |
0,95 |
0,86 |
513,71 |
202,4 |
1,56 |
1,02 |
5,35 |
5 |
П-Ст3 |
986 |
2,91 |
85,76 |
82,85 |
84,31 |
64,31 |
0,95 |
0,82 |
486,05 |
196,4 |
1,66 |
1,02 |
5,66 |
6 |
Ст5-Ст6 |
1214 |
3,58 |
82,85 |
79,27 |
81,06 |
61,06 |
0,96 |
0,77 |
460,54 |
138,6 |
2,37 |
0,99 |
7,81 |
8 |
|
706 |
2,08 |
79,27 |
77,18 |
78,22 |
58,22 |
1,00 |
0,79 |
468,29 |
69,8 |
1,37 |
1,04 |
4,76 |
5 |
|
589 |
1,74 |
77,18 |
75,44 |
76,31 |
56,31 |
1,00 |
0,75 |
448,40 |
164 |
0,98 |
1,08 |
3,56 |
4 |
|
589 |
1,74 |
75,44 |
73,70 |
74,57 |
54,57 |
1,00 |
0,72 |
430,49 |
156,8 |
1,04 |
1,07 |
3,74 |
4 |
|
589 |
1,74 |
73,70 |
71,96 |
72,83 |
52,83 |
1,00 |
0,69 |
412,74 |
154 |
1,09 |
1,07 |
3,89 |
4 |
|
677 |
2,00 |
71,96 |
69,97 |
70,96 |
50,96 |
1,00 |
0,66 |
393,86 |
146,8 |
1,38 |
1,04 |
4,79 |
5 |
|
932 |
2,65 |
95,00 |
92,35 |
93,67 |
73,67 |
0,94 |
0,96 |
572,84 |
233,6 |
1,26 |
1,05 |
4,41 |
4 |
|
833 |
2,37 |
92,35 |
89,98 |
91,16 |
71,16 |
0,93 |
0,91 |
544,36 |
222,4 |
1,16 |
1,06 |
4,11 |
4 |
|
833 |
2,37 |
89,98 |
87,61 |
88,79 |
68,79 |
0,93 |
0,88 |
521,79 |
202,4 |
1,25 |
1,05 |
4,37 |
4 |
П-Ст1 |
833 |
2,37 |
87,61 |
85,24 |
86,42 |
66,42 |
0,93 |
0,84 |
499,42 |
196,4 |
1,31 |
1,04 |
4,58 |
5 |
Ст1-Ст2 |
954 |
2,71 |
85,24 |
82,52 |
83,88 |
63,88 |
0,94 |
0,81 |
480,01 |
138,6 |
1,73 |
1,01 |
5,85 |
6 |
|
954 |
2,71 |
82,52 |
79,81 |
81,17 |
61,17 |
1,00 |
0,84 |
499,31 |
69,8 |
1,78 |
1,01 |
6,03 |
6 |
|
833 |
2,37 |
79,81 |
77,44 |
78,63 |
58,63 |
1,00 |
0,79 |
472,50 |
164 |
1,45 |
1,03 |
5,00 |
5 |
|
833 |
2,37 |
77,44 |
75,07 |
76,26 |
56,26 |
1,00 |
0,75 |
447,82 |
156,8 |
1,54 |
1,02 |
5,29 |
5 |
|
833 |
2,37 |
75,07 |
72,70 |
73,89 |
53,89 |
1,00 |
0,71 |
423,45 |
154 |
1,64 |
1,02 |
5,58 |
6 |
|
954 |
2,71 |
72,70 |
69,99 |
71,34 |
51,34 |
1,00 |
0,67 |
397,67 |
146,8 |
2,07 |
1,00 |
6,89 |
7 |
Таблица 6.1. Расчет числа секций отопительных приборов ветви №1
