Разработка системы отопления и вентиляции жилого трехэтажного дома с чердаком и неотапливаемым подвалом

4. Расчет отопительных приборов

Система отопления – водяная, насосная, тупиковая, с верхней разводкой, однотрубная.

Параметры воды: t_г = 105 ^оС, t_о = 70 ^оС.

Главное циркуляционное кольцо (ГЦК) – наиболее протяженное и загруженное кольцо системы.

К установке рекомендуются секционные чугунные радиаторы типа МС-90-108

Вычерчиваем расчетную схему стояка с указанием тепловой мощности Q_пр, Вт, каждого прибора

Для однотрубных систем водяного отопления находим тепловую нагрузку стояка Q_ст ,Вт, как суммарную тепловую мощность подключенных к нему приборов и определяем массовый расход воды в стояке G_ст, кг/ч:

 кг/ч , где с_p – удельная теплоемкость воды, равная 4,19 кДж/(кг·°С); t_г и t₀ – температуры воды на входе в стояк и на выходе из него, принимаемые равными соответственно 105 и 70 °С; β₁ – коэффициент учета увеличения теплового потока устанавливаемых отопительных приборов;  β₂ – коэффициент учета дополнительных потерь теплоты отопительных приборов у наружных ограждений.

Вычисляем среднюю температуру воды в каждой приборе стояка t_ср, °С

где ΣQ_пр – суммарная тепловая мощность приборов, подключенных к стояку до рассматриваемого прибора, Вт; α – коэффициент затекания воды в отопительный прибор.

Находим разность средней температуры воды в приборе t_ср,    и температуры воздуха в помещении t_int ,

Вычисляем величину требуемого номинального теплового потока выбранного прибора Q_н.пр ,Вт, исходя из того, что она не должна сократиться более чем на 5 % по сравнению с Q_пр

где -комплексный коэффициент привидения Q_н.пр к расчетным условиям, определяемый при теплоносителе воде по формуле

где n,p,c- величины, соответствующие определенному виду отопительных приборов; b-коэффициент учета атмосферного давления в данной местности, при атмосферном давлении 10⁵ Па;  – коэффициент учета направления движения теплоносителя в приборе.

Направление движения теплоносителя – сверху-вниз; n=0,3; p=0, c=1,0, =1,0; b=1,0.

 Вт

 Вт

  Вт

 Вт

 Вт

  Вт

 Вт

 Вт

Для секционных радиаторов определяем минимально необходимое число секций отопительного прибора n_сек, шт.:

где β₄ – поправочный коэффициент, учитывающий способ установки прибора, при открытой установке прибора β₄ = 1; β₃ – поправочный коэффициент, учитывающий число секций в приборе, принимаемый при ориентировочном значении

 шт 

 шт  

 шт   

 шт  

 шт  

 шт

 шт 

 шт  

Гидравлический расчет трубопроводов системы отопления

Гидравлический расчет рекомендуется вести методом удельных, линейных потерь давления на трение по длине трубопроводов в нижеприведенной последовательности:

Выявляем тепловую нагрузку на всех расчетных участках основного циркуляционного кольца Qуч, Вт.

Qуч1=Qзд;

Qуч2= Qст8+Qст7+Qст6+Qст5+Qст4+Qст3+Qст2+Qст1;

Qуч3= Qст8+Qст7+Qст6+Qст5+Qст4+Qст3+Qст2;

Qуч4= Qст8+Qст7+Qст6+Qст5+Qст4+Qст3;

Qуч5= Qст8+Qст7+Qст6+Qст5+Qст4;

Qуч6= Qст8+Qст7+Qст6+Qст5;

Qуч7= Qст8+Qст7+Qст6;

Qуч8= Qст8+Qст7;

Qуч9= Qст8;

Qуч1=38640 Вт; Qуч2= 21510 Вт; Qуч3= 17860 Вт; Qуч4= 14650 Вт; Qуч5= 12490 Вт; Qуч6= 9070 Вт; Qуч7= 5960 Вт; Qуч8= 3800 Вт; Qуч9= 1910 Вт; Qуч10= 3800 Вт;

Qуч11= 5960 Вт; Qуч12= 9070 Вт; Qуч13= 12490 Вт; Qуч14= 14650 Вт; Qуч15= 17860 Вт; Qуч16= 21510 Вт; Qуч17= 38640 Вт;

По чертежам замеряем длины расчетных участков lуч, м:

lуч1 = 20,4 м; lуч2 = 5,1 м; lуч3 = 3,6 м; lуч4 = 4,3 м; lуч5 = 2,5 м; lуч6 = 7,8 м; lуч7 = 4,8 м;

lуч8 = 2,4 м; lуч9 = 22,5 м; lуч10 = 2,4 м; lуч11 = 4,8 м; lуч12 = 7,8 м; lуч13 = 2,5 м; lуч14 = 4,3 м; lуч15 = 3,6 м; lуч16 = 5,1 м; lуч17 = 6,0 м;

Вычисляем массовый расход воды на участках Gуч, кг/ч:

Gуч =                  (21)

Где, β1, β2, ,  - то же, что и в формуле (17)

Gуч1 =  = 996,54 кг/ч ;

Gуч2 =  = 554,75 кг/ч ;

Gуч3 =  = 460,62 кг/ч ;

Gуч4 =  = 377,83 кг/ч ;

Gуч5 =  = 322,12 кг/ч ;

Gуч6 =  = 233,92 кг/ч ;

Gуч7 =  = 153,71 кг/ч ;

Gуч8 =  = 98,00 кг/ч ;

Gуч9 =  = 49,26 кг/ч ;

Вычисляем среднюю величину удельной потери давления  на трение (удельное сопротивление) Rср, Па/м:

                          Rср=                    (22)

Где, m – коэффициент, принимаемый для однотрубной системы отопления 0,65,  - сумма длин участков циркуляционного кольца, м,  – расчетное давление в системе отопления, Па, величина которого принимается по заданию.

Rср =  = 35,49 Па/м

С помощью номограммы при известных значениях Rср и Gуч находим ближайшие по стандарту значения удельного сопротивления Rуч, скорость движения воды  и динамическое давление воды

По схеме системы отопления находятся местные сопротивления на каждом участке циркуляционного кольца. Вид местных сопротивлений и величины ζ по каждому участку сведены