1. Тепловой баланс помещений
Расход тепловой мощности на отопление здания в течение отопительного периода, Q0T Вт, определяем по формуле:
Q0T = Qогр + Qвент + Qтехн;(4)
где Qогр - потери тепла через наружные ограждения; Вт.
Qвент - расход тепла на нагревание воздуха, поступающего в помещение; Вт.
Инфильтрация наружного воздуха отсутствует, т. к. в здании запроектированы герметично закрывающиеся пластиковые окна.
Qтехн - технологические и бытовые тепловыделения: Вт.
Все расчеты сводим в таблицу 2
Таблица 2. Тепловые потери в помещениях
№ пом | Qогр | Qвент | Qтехн | Q0T |
101 | 2068 | 0 | - | 2068 |
102 | 1428 | 0 | - | 1428 |
103 | 1428 | 0 | - | 1428 |
104 | 3017 | 0 | - | 3017 |
105 | 323 | 0 | - | 323 |
106 | 1034 | 0 | - | 1034 |
107 | 2615 | 0 | - | 2615 |
108 | 1412 | 0 | - | 1412 |
109 | 2363 | 0 | - | 2363 |
ПО | 259 | 0 | - | 259 |
111 | 1412 | 0 | - | 1412 |
112 | 1412 | 0 | - | 1412 |
113 | 1140 | 0 | - | 1140 |
114 | 325 | 0 | - | 325 |
Кор. 1 эт | 2818 | 0 | - | 2818 |
ЛК1 | 1477 | 0 | - | 1477 |
ЛК2 | 2966 | 0 | - | 2966 |
201 | 1654 | 0 | - | 1654 |
202 | 951 | 0 | - | 951 |
203 | 951 | 0 | - | 951 |
204 | 896 | 0 | - | 896 |
205 | 43 | 0 | - | 43 |
206 | 50 | 0 | - | 50 |
207 | 951 | 0 | - | 951 |
208 | 1902 | 0 | - | 1902 |
209 | 1830 | 0 | - | 1830 |
210 | 83 | 0 | - | 83 |
211 | 922 | 0 | - | 922 |
212 | 922 | 0 | - | 922 |
213 | 922 | 0 | - | 922 |
214 | 1847 | 0 | - | 1847 |
215 | 922 | 0 | - | 922 |
216 | 117 | 0 | - | 117 |
217 | 796 | 0 | - | 796 |
218 | 1669 | 0 | - | 1669 |
Кор. 2 эт | 1482 | 0 | - | 1482 |
301 | 3064 | 0 | - | 3064 |
Σ149471 |
2. Выбор и компоновка системы отопления
Проектом предусматривается устройство двухтрубной системы отопления с верхней разводкой. Теплоносителем является вода с параметрами 110 °С - 70 °С
В верхних точках системы предусматривается установка автоматических воздухоотводчиков, предназначенных для выпуска воздуха.
В тепловом узле предусматривается установка счетчиков тепла и РТЕ-21 (регулятор температуры), необходимого для приготовления горячей воды.
3. Гидравлический расчет системы отопления
Гидравлический расчет системы отопления заключается в определении таких размеров всех ее элементов, при которых она будет обеспечивать требуемую по санитарным нормам температуру воздуха в каждом помещении.
Целью гидравлического расчета является подбор таких диаметров участков циркуляционного кольца, которые обеспечивают пропуск расчетного количества воды.
Расход воды на участках определяется по формуле:
где Qi - тепловая нагрузка участка, Вт;
β1- поправочный коэффициент, зависящий от номенклатуры шага радиатора; определяем согласно [2, прил. 12. табл. 1];
β2- поправочный коэффициент, зависящий от доли увеличения теплопотерь через зарадиаторный участок и принимаемый в зависимости от типа наружного ограждения; определяем согласно [2, прил. 12. табл. 1];
β1и β2 принимаем равными 1,02 и 1,04 соответственно.
с - удельная массовая теплоемкость воды, 4,19 кДж/кг °С;
(tr -to) - расчетная разность температур воды в системе, °С.
Далее по значениям Rср, G и допустимых скоростей подбирают значения потерь давления на трение на 1 м - R, скорости движения воды v и диаметров d. Потери давления на трение на участке определяют по формуле:
Потери давления в местных сопротивлениях:
,где
- динамическое давление, Па; - суммарный коэффициент местных сопротивлений, (см. таблицу 4). Общие потери давления на участке определяются (Rl + ).Расход воды через 1 секцию МС-140 составляет 4,6 л. Зная расход воды общий (через весь стояк) определим диаметр стояка d=20 мм.
Для остальных стояков расчет аналогичный.
Таблица№участка | 4. Наименование местного сопротивления | п |
Обратная | ||
1-2 | Три радиатора | 6 |
2-3 | 2 отвода+тройник на ответвление | 2,5 |
3-4 | 1 отвод+1 тр.на отв.+1 тр.на проход | 3 |
4-5 | 1 тр.на проход+1 тр.на отв. | 2,5 |
5-6 | 8 отвод+1 тр.на проход+1 тр.на отв. | 6,5 |
6-7 | 1 отвод+1 тр.на отв.+1 тр.на проход | 3 |
7-8 | 4 отвод+1 тр.на проход+1 тр.на отв. | 4,5 |
8-9 | 1 отвод+1 тр.на отв.+1 тр.на проход | 3 |
9-10 | 1 тр.на проход+1 тр.на отв. | 2,5 |
10-11 | 1 тр.на проход+1 тр.на отв. | 2,5 |
11-12 | 1 тр.на проход+1 тр.на отв. | 2,5 |
12-13 | 1 отвод+1 тр.на отв.+1 тр.на проход | 3 |
13-14 | 12 отводов Прямая | 6 |
1'-2' | ботводов+тр.на прох.+ тр.на отвл. | 5,5 |
2'-3' | 2 отводов+тр.на прох.+ тр.на отвл | 3,5 |
3'-4' | 1 тр.на проход+1 тр.на отв. | 2,5 |
4'-5' | 1 тр.на проход+1 тр.на отв. | 2,5 |
5'-б' | 4 отвод+1 тр.на проход+1 тр.на отв. | 4,5 |
б'-7' | 1 отвод+1 тр.на проход+1 тр.на отв. | 3 |
7'-8' | 1 тр.на проход+1 тр.на отв. | 2,5 |
в'-Э7 | 4 отвод+1 тр.на проход+1 тр.на отв. | 4,5 |
9'-10' | 1 тр.на проход+1 тр.на отв. | 2,5 |
1O'-11' | 1 тр.на проход+1 тр.на отв. | 2,5 |
11'-12' | 1 тр.на проход+1 тр.на отв | 2,5 |
12'-13' | 1 тр.на проход+1 тр.на отв | 2,5 |
13'-14' | Три радиатора+Звениля | 15 |
4. Расчет поверхности отопительных приборов
К установке принимаем чугунные секционные радиаторы типа МС-140-600-0,9, для которых:
А=0,244 м2
Qн.у =185 BT
где А - наружная нагревательная поверхность одной секции чугунного радиатора;
Qн.у — номинальный условный тепловой поток одной секции радиатора.
Значение QH y используется для выбора типоразмера отопительного прибора и соответствует номинальному перепаду температур теплоносителя tcp и окружающего воздуха, tв.
Поскольку действительный температурный перепад ∆tср в большинстве
случаев не соответствует номинальному, для использования справочных данных вводится комплексный коэффициент приведения к расчетным условиям, φк.
(8)где ∆tср - разность средней температуры воды в отопительном приборе и температуры окружающего воздуха tв, °C.
п, р, с - экспериментальные числовые показатели чугунного секционного радиатора.
Экспериментальные числовые показатели
Направление | Расход | |||
движения | теплоносителя | п | Р | с |
теплоносителя | G, кг/ч. | |||
18-30 | 0,02 | 1,039 | ||
Сверху-вниз | 54-536 | 0,3 | 0 | 1,0 |
536-900 | 0,01 | 0,996 |
где tг и tо - температура воды на входе в отопительный прибор и на выходе из него, °С. tг = 110 °С; tо = 70 °C; tв - температура воздуха в помещении, °С; 70 -номинальный температурный напор; Gпр - расход воды в отопительном приборе, кг/ч.
Требуемый номинальный тепловой поток нагревательного прибора
предназначенный для выбора его типоразмера, определяем по формулеСчитая, что 5% тепловых потерь помещения компенсируется теплоотдачей открыто проложенных теплопроводов отопления
Минимально допустимое число секций чугунного радиатора определяем по формуле
где
- коэффициент учета способа установки радиатора (при открытой установке = 1). - коэффициент учета числа секций в приборе.Коэффициент учета числа секций в приборе для радиатора МС - 140 – 108
Число секций в приборе | До 15 | 16-20 | 21-25 |
1,0 | 0,98 | 0,96 |
Полученное число секций округляем до целого. Если десятичная дробь равна 0,28 и меньше, то округляем в сторону уменьшения, если дробь больше 0,28, то округляем в сторону увеличения. Весь расчет сведем в таблицу 5
Таблица 5 Расчет секций отопительных приборов
№пом. | Qпом. | Qnp. | tcp. | ø | Gnp | Qн.т. | Qн.у. | Nмин. | N |
101 | 2068 | 1964,6 | 69 | 0,98 | 42,239 | 2004,7 | 185 | 10,836 | 11 |
102 | 1428 | 1356,6 | 69 | 0,97 | 29,167 | 1398,6 | 185 | 7,5598 | 8 |
103 | 1428 | 1356,6 | 69 | 0,97 | 29,167 | 1398,6 | 185 | 7,5598 | 8 |
104 | 3017 | 2866,2 | 69 | 0,98 | 61,622 | 2924,6 | 185 | 15,809 | 16 |
106 | 1034 | 982,3 | 69 | 0,97 | 21,119 | 1012,7 | 185 | 5,4739 | 6 |
108 | 1412 | 1341,4 | 69 | 0,97 | 28,84 | 1382,9 | 185 | 7,4751 | 8 |
109 | 2363 | 2244,9 | 69 | 0,98 | 48,264 | 2290,7 | 185 | 12,382 | 13 |
111 | 1412 | 1341,4 | 69 | 0,97 | 28,84 | 1382,9 | 185 | 7,4751 | 8 |
112 | 1412 | 1341,4 | 69 | 0,97 | 28,84 | 1382,9 | 185 | 7,4751 | 8 |
113 | 1140 | 1083 | 69 | 0,97 | 23,285 | 1116,5 | 185 | 6,0351 | 7 |
ЛК1 | 1477 | 1403,2 | 69 | 0,97 | 30,168 | 1446,5 | 185 | 7,8192 | 8 |
ЛК2 | 2966 | 2817,7 | 69 | 0,98 | 60,581 | 2875,2 | 185 | 15,542 | 16 |
201 | 1654 | 1571,3 | 69 | 0,97 | 33,783 | 1619,9 | 185 | 8,7562 | 9 |
202 | 951 | 903,45 | 69 | 0,96 | 19,424 | 941,09 | 185 | 5,087 | 6 |
203 | 951 | 903,45 | 69 | 0,96 | 19,424 | 941,09 | 185 | 5,087 | 6 |
204 | 896 | 851,2 | 69 | 0,96 | 18,301 | 886,67 | 185 | 4,7928 | 5 |
207 | 951 | 903,45 | 69 | 0,96 | 19,424 | 941,09 | 185 | 5,087 | 6 |
208 | 1902 | 1806,9 | 69 | 0,97 | 38,848 | 1862,8 | 185 | 10,069 | 10 |
209 | 1830 | 1738,5 | 69 | 0,97 | 37,378 | 1792,3 | 185 | 9,6879 | 10 |
211 | 922 | 875,9 | 69 | 0,96 | 18,832 | 912,4 | 185 | 4,9319 | 5 |
212 | 922 | 875,9 | 69 | 0,96 | 18,832 | 912,4 | 185 | 4,9319 | 5 |
213 | 922 | 875,9 | 69 | 0,96 | 18,832 | 912,4 | 185 | 4,9319 | 5 |
214 | 1847 | 1754,7 | 69 | 0,97 | 37,725 | 1808,9 | 185 | 9,7779 | 10 |
215 | 922 | 875,9 | 69 | 0,96 | 18,832 | 912,4 | 185 | 4,9319 | 5 |
217 | 796 | 756,2 | 69 | 0,96 | 16,258 | 787,71 | 185 | 4,2579 | 5 |
218 | 1669 | 1585,6 | 69 | 0,97 | 34,089 | 1634,6 | 185 | 8,8356 | 9 |
Кор.2Эт. | 1482 | 1407,9 | 69 | 0,97 | 30,27 | 1451,4 | 185 | 7,8456 | 8 |
301 | 3064 | 2910,8 | 69 | 0,98 | 62,582 | 2970,2 | 185 | 16,055 | 17 |
5. Обоснование выбора расчетных параметров воздуха