5. Расчет отопительных приборов

Для поддержания в отапливаемом помещении расчетной температуры воздуха необходимо, чтобы количество теплоты, отдаваемой отопительными приборами и трубопроводами, равнялось тепловым потерям помещения. Расчет поверхности отопительных приборов производят после гидравлического расчета системы отопления с тем, чтобы учесть полезную теплоотдачу открыто проложенных трубопроводов, находящихся в помещении.

Расчетная поверхность нагрева отопительного прибора определяется по формуле:

F_р=Q_пр/(k_прt_ср),

где Q_пр - требуемая теплоотдача прибора в помещение; k_пр - коэффициент теплопередачи отопительного прибора; t_ср - температурный напор, равный разности средней температуры воды в отопительном приборе и температуры воздуха в помещении.

t_ср= 0,5(t_вх+t_вых) - t_вн

Теплоотдача прибора в отапливаемое помещение равна:

Q_пр= Q_пом - _трQ_тр, Вт

где Q_пом- расчетные теплопотери помещением; _тр - коэффициент, учитывающий долю теплоотдачи трубопроводов в помещение; при открытой прокладке труб _тр=0,9; при скрытой прокладке в борозде стены _тр=0,5; Q_тр - теплоотдача проложенных в пределах помещения стояков и подводок.

Теплоотдачу от трубопроводов можно определить по упрощенной формуле:

Q_тр= q_вl_в + q_гl_г, Вт

где q_в и q_г - теплоотдача 1 м вертикально и горизонтально проложенных труб, принимается по табл.ll.22 /4, с.264/; l_в и l_г - длина вертикальных и горизонтальных трубопроводов в пределах помещения, м.

Коэффициент теплопередачи отопительного прибора определяется по формуле:

k_пр=k_ном(t_ср/70)ⁿ(G_пр/360)^pcb,

где k_ном- номинальный коэффициент теплопередачи отопительного прибора, принимается по прил.3; G_пр - расход воды в приборе, кг/ч;  - коэффициент, учитывающий направление движения воды в приборе; n, p, c-экспериментальные числовые показатели, значения которых приведены в табл.2; b - коэффициент учета атмосферного давления, принимается по табл.9.1 /4/; например, для чугунных секционных радиаторов при p=760 мм рт. ст. b=1,0.

Коэффициент, учитывающий направление движения воды в приборе, при схеме движения теплоносителя “снизу - вверх” для чугунных радиаторов определяется по формуле =1 - 0,006  (t_вх - t_вых). В остальных случаях  = 1,0.

В однотрубных системах водяного отопления вода последовательно проходит через все приборы. Частично охладившись в одном приборе, вода поступает в следующий прибор. В результате остывания температуры воды на входе в приборы t_вх и на выходе из них t_вых для различных приборов неодинаковы и вычисляются по формулам:

t_вх= t_г - Q_пом₁₂/(сG_ст),

или

t_вых = t_вх- Q_пом₁₂/(cG_ст),

где Q_пом - суммарная теплоотдача отопительных приборов, расположенных до расчетной точки стояка (по ходу движения воды), t_г -температура горячей воды, поступающей в стояк,°С; G_ст-расход воды в стояке, определенный по формуле 9, кг/ч; с - удельная теплоемкость воды;  -коэффициент затекания воды в прибор.

Коэффициент затекания воды  показывает, какая часть воды, протекающей по стояку G_ст, попадает в отопительный прибор. Значения коэффициента затекания  приведены в табл.9.3 /4/. В однотрубных системах отопления для проточно-регулируемых стояков с трехходовыми кранами перед приборами =1.

Расчетное число секций чугунных радиаторов находят по формуле:

n_р = F_р ₄ /(f_сек  ₃),

где f_сек- поверхность одной секции радиатора, м²; ₃ - коэффициент, учитывающий количество секций в приборе; ₄ - коэффициент, учитывающий способ установки отопительного прибора, принимается по табл.9.12 /4/; при открытой установке ₄=1.

Коэффициент учета числа секций в приборе для радиаторов типа МС-90 с числом секций до15 равен 1,0; для радиаторов остальных типов определяется по формуле:

₃ = 0,92+(0,16/F_р).

Расчетное количество секций округляется до целого числа. Уменьшение поверхности нагрева радиатора по сравнению с расчетной допускается до 5%.

Расчет отопительных приборов производится для двух стояков рассчитываемой ветви. Результата расчетов приведены в таблице 6.

Таблица 6
Ведемость расчета отпительных приборов
№ прибора	Теплопотери помещения Qпом., Вт	Температура внутреннего воздуха tвн., оС	Температура воды на входе в прибор tвх., оС	Температура воды на выходе из прибора tвых., оС	Температурный напор dtcр., оС	Коэффициент n	Коэффициент p	Коэффициент c	Коэффициент 	Коэффициент теплопередачи отопительного прибора k,кДж/(ч*м2*оС)	средний температурный напор, tср, С	Теплоотдача вертикальных труб qв, Вт	Длина вертикальных труб Lв, м	Теплоотдача горизонтальных труб q г, Вт	Длина горизонтальных труб Lг, м	Общая теплоотдача трубопровода Qтр., Вт	Тепловая нагрузка приборов Qпр., Вт	Поверхность нагрева прибора Fпр., м2	Коэффициент 	Коэффициент 	Расчетное число секций n расч., шт.	Установленное число секций n уст., шт.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11		12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22
		Ст.1			Q=7803			G=282
1	1553	22	94,7	90	99,7	0,3	0	1	0,97	36,92	73	96	3	115,999	0,4	334,4	1251,99	1,224	1,05	1	4,59	5
2	1466	22	89,7	85	94,4	0,3	0	1	0,97	36,32	68	86	3	105,999	0,4	300,4	1195,99	1,169	1,06	1	4,35	5
3	1466	22	84,9	80	89,7	0,3	0	1	0,97	35,76	63	78	3	95,999	0,4	272,4	1220,99	1,193	1,05	1	4,46	5
4	1466	22	80,2	75	84,9	0,3	0	1	0,97	35,18	58	72	3	87,9991	0,4	251,2	1239,99	1,212	1,05	1	4,54	5
5	1852	22	75,4	69	81,4	0,3	0	1	0,96	34,74	53	64	3	78,9992	0,4	223,6	1650,98	1,614	1,02	1	6,2299	6
	0,3235	282			1023
1	871	20	94,7	89	100	0,3	0	1	0,97	36,99	75	63	3	80,9992	0,4	221,4	671,993	0,651	1,17	1	2,2	3
2	712	20	88,9	84	93,6	0,3	0	1	0,97	36,22	69	55	3	72,9993	0,4	194,2	536,995	0,521	1,23	1	1,67	2
3	712	20	84,3	80	88,9	0,3	0	1	0,97	35,67	64	51	3	66,9993	0,4	179,8	549,995	0,533	1,22	1	1,72	2
4	712	20	79,6	75	84,3	0,3	0	1	0,97	35,1	60	45	3	59,9994	0,4	159	568,994	0,551	1,21	1	1,79	2
5	836	20	74,9	69	80,4	0,3	0	1	0,97	34,61	55	41	3	52,9995	0,4	144,2	705,993	0,684	1,15	1	2,34	3
	0,3482	139			1032