где Qпр – требуемая теплопередача прибора в помещении, определяемая по формуле:
Qпр = Qп – βтр Qтр , Вт
где Qп – теплопотери помещения, определяемые в расчете теплового баланса,
(графа 19 из таблицы 1 приложения), Вт;
βтр – поправочный коэффициент, учитывающий долю теплоотдачи теплопроводов, полезную для поддержания заданной температуры воздуха в помещении (βтр = 0,5 – скрытая прокладка в глухой борозде стены, в каналах и в плинтусах);
Qтр – суммарная теплоотдача труб проложенных в пределах помещения, определяемая по формуле:
Qтруб = qвlв + qгlг ,Вт
где lв, lг – длина вертикальных и горизонтальных труб в пределах помещения, определяемая по аксонометрической схеме, м;
qв, qг – теплоотдача 1 м открыто проложенных вертикальных и горизонтальных труб, Вт/м,– для стальных труб при tг =95 оС, tо =70 оС для принимаемых диаметров труб dв/dн;
φк – комплексный коэффициент приведения Qн.у. к расчетным условиям для теплоносителя воды, определяемый по формуле:
где: n, р, с – экспериментальные числовые показатели;
в – коэффициент учета атмосферного давления в данной местности;
ψ – коэффициент учета направления движения теплоносителя воды в приборе
Δtср – разность средней температуры воды tср в приборе и температуры окружающего воздуха в помещении tв,
, oСгде tвх, tвых – температура воды, входящей в прибор и выходящей из него, 0С, определяемые с учетом схемы присоединения прибора к трубам (двухтрубная система); для двухтрубной водяной системы отопления из стальных труб
tвх=95 oС, tвых=70 oС.
Ψ=1 – для приборов РСГ2;
tв – температура воздуха в помещении, oС.
Gпр – расход воды через прибор, кг/ч, определяемый с учетом схемы присоединения прибора к трубам (двухтрубная система) определяют по формуле:
, кг/чгде: с – теплоемкость воды, равная 4,19 кДж/кг0С;
Qn – теплопотери помещения из таблицы 3, Вт;
tГ , tо - расчетная температура горячей и охлажденной воды в системе отопления, оС;
β1 – коэффициент зависящий от шага номенклатурного ряда (β1=1,03);
β2 – коэффициент зависящий от вида прибора и способа установки.
2). Расчетное число приборов определяем по формуле:
, шт.где Qн.у – номинальный условный тепловой поток прибора, Вт;
β3-коэффициент учета числа секций стального радиатора;
коэффициент β4 для радиаора РСГ2 не учитывается.
Тепловой расчет отопительных приборов выполняем с занесением результатов расчета в таблицу 2 приложения.
Расчет помещения №104, стояка №1:
Qn104= 1282,5 (Вт)
; (0С)Qтруб = qвlв + qгlг; Qтруб =82·7.09+64·8.59=1131.14 (Вт)
Qпр = Qп – βтр Qтр; Qпр = 1282.5-1131.14·0,5=716.93 (Вт)
; (кг/ч) ; ; (Вт)По
выбираем марку отопительного прибора, ориентируясь на его условный номинальный тепловой поток: РСГ2-1-6, Qн.у=1056(Вт). ; (шт.)6. Гидравлический расчет системы водяного отопления
Гидравлический расчет трубопроводов системы водяного отопления заключается в определении диаметров трубопроводов необходимых для перемещения определенного количества (расхода) теплоносителя, потерь давления в системе отопления и выбора насосного оборудования. При этом должна быть гарантирована подача теплоносителя во все части системы отопления для обеспечения расчетных тепловых нагрузок нагревательных приборов, бесшумность работы и удаление воздуха из системы отопления.
На принципиальной схеме системы отопления определям все циркуляционные кольца системы отопления и выбираем для расчёта главное кольцо. Главное циркуляционное кольцо - кольцо с наибольшей пртяженностью и с наибольшей тепловой нагрузкой. Главное циркуляционное кольцо разбиваем на расчетные участки . На расчетной схеме проставляем нумерацию участков по ходу движения теплоносителя Nуч, указываем тепловую нагрузку Qуч в Вт. На основании расчета теплопотерь помещений, подбора и размещения нагревательных приборов на схеме наносим тепловые нагрузки на приборы, суммируя их по отдельным стоякам и веткам, определяем тепловые нагрузки участков.
Расчет начинаем с участка с наименьшей тепловой нагрузкой Q, Вт, т.е. определения наименьшего диаметра d, мм в системе отопления.
Порядок определения диаметров и определения потерь давления на участке заключается в следующем.
Определяют расчетный расход воды на участке Gуч , кг/час, который является исходной величиной для выбора диаметра по формуле:
, кг/часгде Qуч – тепловая нагрузка участка, определяемая по расчетной схеме и данным расчета теплопотерь в помещениях, Вт;
tг – температура подаваемой воды, равная 95 °С;
tо - температура охлажденной воды, равная 70 °С;
β1 и β2 – то же, что и в таблице 2 приложения.
По значению расхода воды на участке G, кг/час, ориентируясь на допустимые скорости движения воды назначают минимальный диаметр трубопровода d мм и выписывают соответствующие значения удельной потери на трение по длине R, Па/м, скорость движения воды V, м/сек, используя таблицы гидравлического расчета [5, приложение II, таблица II.1, стр. 212] – для стальных труб. При выборе диаметров труб учитывают предельные значения скорости движения воды. Минимальная скорость движения воды из условия удаления воздуха составляет 0.1 м/с – вертикальные трубопроводы, 0.25 м/с – горизонтальные трубопроводы, максимальная скорость – 0.25 – 0.4 м/с. Аналогично определяют диаметры остальных участков, а данные расчета заносят в таблицу 3 приложения.
Определив виды местных сопротивлений на каждом расчетном участке по расчетной схеме (отопительные приборы, запорно-регулирующая арматура, фасонные части – переходы, отводы, тройники, крестовины, изгибы труб, теплосчетчики или счетчики воды, фильтры, при периметральной схеме и т.д.), определяем значение ζ каждого вида местного сопротивления для стальных труб [5, приложение II, табл. II.10-II.12, стр. 258]. Затем определяем значение Σζ на расчетном участке. Местное сопротивление ζ, принадлежащее двум смежным участкам (переходы, тройники, крестовины…) относим к участку с большей скоростью движения теплоносителя. Используя значения Σζ и скорости движения воды V, м/сек на расчетном участке, определяют потери давления в местных сопротивлениях расчетного участка Z, Па по [5, приложение II, таблица II.3, стр. 235] или по формуле:
Z = Sz ρυ2/2 = 500SzV2, Па.
Общие потери давления на участке трубопровода выражаются суммой потерь на трение и в местных сопротивлениях. Потери давления на участке трубопровода ΔΡуч, Па определяют по формуле:
, ПаИли
, ПаКоэффициент местных сопротивлений для отопительного прибора РСГ2 (радиатор стальной) ξ=1.5 Па. Запорный клапан RLV- ξ=1.5 Па. Шаровой кран - ξ=0.15 Па. Тройники: прямопроходной - ξ=1 Па, поворотный - ξ=1,5 Па, остальные - ξ=3 Па – для стальных труб. Потеря давления на автоматическом термостатическом вентиле RTD-N установленного у отопительного прибора и на квартирном теплосчетчике Z=10кПа, фильтра Z=500Па, счетчик воды Z= 5 кПа.
Присоединение системы отопления к центральным тепловым сетям осуществляется в тепловом пункте, где устанавливаются: запорно–регулирующая арматура; приборы учета, регулирования и контроля параметров теплоносителя, фильтры, насосно-смесительное (насосы или элеваторы) и теплообменное оборудование.
Выбор схемы теплового пункта определяется необходимостью снижения температуры теплоносителя в системе отопления, при этом учитывают разность давлений на вводе тепловых сетей, потери давления и величину допускаемого рабочего давления в системе отопления, а также назначение здания и другие технико-экономические показатели. В данном курсовом проекте предусмотрена зависимая схема теплового пункта с установкой смесительного насоса. Данной схемой обеспечивается подача теплоносителя в систему отопления с предельным допустимым значением Т11 , полученная путем смешения первичного теплоносителя поступающего из тепловых сетей Т1 и охлажденного, поступающего из обратного трубопровода системы отопления Т2 по перемычке в точку смешения.