Отопление жилого дома

Поверхность нагрева отопительных приборов в однотрубных системах отопления рассчитывается с учетом температуры теплоносителя на входе в каждый прибор tвх,оС, количества теплоносителя, проходящего через прибор Gпр, кг/ч, и величины тепловой нагрузки прибора Qпр, Вт.

Результаты расчета отопительных приборов оформим в форме таблицы 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2 - Ведомость расчета отопительных приборов

 

№ от. пр.	Qо, Вт	∆tпм, С	Gпр, кг/ч	∑Qо, Вт	tвх, С	tср, С	∆tср, С	qпр, Вт/м2	Qтр, Вт	Qпр, Вт	Апр, м2	Кол-во	Тип прибора
101	1209,9	0,3	428,2	11604,4	94,7	93,4	70,4	768,9	364,8	881,6	1,15	5	МC-140-108
102	732,4	0,4	280,5	7571,0	94,6	93,4	74,4	810,0	391,4	380,1	0,47	2	МC-140-109
103	1059,5	0,5	280,5	7571,0	73,3	71,6	50,6	500,5	243,2	840,6	1,68	7	МC-140-110
104	1974,0	0,5	320,5	8615,5	94,5	91,7	68,7	736,9	364,8	1645,7	2,23	9	МC-140-111
106	1023,6	0,2	319,4	8690,2	94,8	93,3	74,3	813,3	391,4	671,4	0,83	3	МC-140-112
105	1120,2	0,2	319,4	8690,2	73,2	71,6	50,6	502,8	243,2	901,3	1,79	7	МC-140-113
107	1451,8	0,2	428,2	11604,4	73,2	71,6	48,6	484,3	235,6	1239,7	2,56	10	МC-140-114
201	1001,8	0,3	428,2	11604,4	92,1	91,1	68,1	736,9	316,2	717,2	0,97	4	МC-140-115
202	529,2	0,4	280,5	7571,0	92,2	91,4	72,4	782,2	323	238,5	0,30	1	МC-140-116
203	811,0	0,5	280,5	7571,0	76,0	74,7	53,7	538,3	227,8	606,0	1,13	5	МC-140-117
204	1565,9	0,5	320,5	8615,5	88,9	86,7	63,7	670,1	289	1305,8	1,95	8	МC-140-118
206	711,1	0,2	319,4	8690,2	91,9	90,9	71,9	779,6	316,2	426,5	0,55	2	МC-140-119
205	772,7	0,2	319,4	8690,2	75,4	74,3	53,3	536,6	221	573,8	1,07	4	МC-140-120
207	1105,6	0,2	428,2	11604,4	75,5	74,4	51,4	518,4	217,6	909,8	1,76	7	МC-140-121
301	1001,8	0,3	428,2	11604,4	90,0	88,9	65,9	708,2	258,4	769,2	1,09	4	МC-140-122
302	529,2	0,4	280,5	7571,0	90,5	89,6	70,6	759,1	282,2	275,2	0,36	1	МC-140-123
303	811,0	0,5	280,5	7571,0	78,6	77,3	56,3	571,5	238	596,8	1,04	4	МC-140-124
304	1565,9	0,5	320,5	8615,5	84,4	82,2	59,2	612,0	265,2	1327,2	2,17	9	МC-140-125
306	711,1	0,2	319,4	8690,2	89,8	88,8	69,8	752,2	289	451,0	0,60	2	МC-140-126
305	772,7	0,2	319,4	8690,2	77,6	76,5	55,5	564,5	238	558,5	0,99	4	МC-140-127
307	1105,6	0,2	428,2	11604,4	77,9	76,7	53,7	548,3	227,8	900,6	1,64	7	МC-140-128
401	1001,8	0,3	428,2	11604,4	87,9	86,8	63,8	679,7	282,2	747,8	1,10	5	МC-140-129
402	529,2	0,4	280,5	7571,0	88,8	87,9	68,9	736,0	306	253,8	0,34	1	МC-140-130
403	811,0	0,5	280,5	7571,0	81,2	79,9	58,9	605,2	231,2	603,0	1,00	4	МC-140-131
404	1565,9	0,5	320,5	8615,5	80,0	77,8	54,8	555,0	238	1351,7	2,44	10	МC-140-132
406	711,1	0,2	319,4	8690,2	87,8	86,8	67,8	724,9	299,2	441,8	0,61	2	МC-140-133
405	772,7	0,2	319,4	8690,2	79,8	78,7	57,7	592,6	231,2	564,6	0,95	4	МC-140-134
407	1105,6	0,2	428,2	11604,4	80,3	79,1	56,1	578,4	238	891,4	1,54	6	МC-140-135
501	1194,4	0,3	428,2	11604,4	85,7	84,5	61,5	648,7	65,6	1135,4	1,75	7	МC-140-136
502	717,3	0,4	280,5	7571,0	87,1	85,9	66,9	709,1	70,4	653,9	0,92	4	МC-140-137
503	1041,1	0,5	280,5	7571,0	84,6	82,9	61,9	644,1	67,2	980,6	1,52	6	МC-140-138
504	1943,8	0,5	320,5	8615,5	75,5	72,8	49,8	492,5	51,2	1897,7	3,85	16	МC-140-139
506	1000,5	0,2	319,4	8690,2	85,8	84,4	65,4	692,4	60,8	945,8	1,37	6	МC-140-140
505	1094,4	0,2	319,4	8690,2	82,9	81,4	60,4	627,0	62,4	1038,3	1,66	7	МC-140-141
507	1426,1	0,2	428,2	11604,4	83,3	81,8	58,8	613,4	55,2	1376,4	2,24	9	МC-140-142
ЛК	5219,7	0,4	193,4	5219,7	94,6	82,3	64,3	664,9	1843,7	3560,3	5,35	22	МC-140-143

 

 

Графа 1. На стояке нумеруются отопительные приборы, первый прибор – прибор на первом этаже, последний прибор – прибор на пятом этаже.

Графа 2. Каждому отопительному прибору соответствует величина теплопотерь рассматриваемого помещения.

Графа 3. Определяется суммарное понижение расчетной температуры воды на участках подающей магистрали Δtпм, оС:

,

где – теплопередача 1м открыто проложенных труб в помещении с температурой tв;

 – расход воды на участке, принимается согласно гидравлическому  расчету, кг/ч;

 – длина расчетного участка, м;

с – удельная теплоемкость воды, с=4,187 кДж/(кг оС).

Графа 4. Рассчитывается общее количество воды, кг/ч, циркулирующей по стояку, по формуле:

,

где – коэффициент учета дополнительного теплового потока устанавливаемых отопительных приборов за счет округления сверх расчетной величины;

 – коэффициент учета дополнительных  тепловых потерь теплоты отопительных  приборов у наружных ограждений;

 – суммарные теплопотери  в помещениях, обслуживаемых стояком, Вт;

- температура воды на входе  в систему отопления, принимается  равной 95оС;

 – температура воды на  выходе из системы отопления, принимается равной 70оС.

Графа 6. Определяется температура воды оС, на входе в каждый отопительный прибор по ходу движения теплоносителя с учетом :

,

где – общая тепловая нагрузка отопительных приборов, расположенных, по направлению течения теплоносителя  до рассчитываемого прибора, Вт;

∆tпм - суммарное понижение температуры воды, °С, на участках подающей магистрали от теплового пункта до рассматриваемого стояка.

Графа 7. Определяется средняя температура воды, оС, в каждом отопительном приборе по ходу движения теплоносителя:

Графа 8. Рассчитывается средний температурный напор в каждом отопительном приборе по ходу движения теплоносителя, оС:

Δtср=tср - tв

Графа 9. Определяется плотность теплового потока, Вт/м2, для каждого отопительного прибора по ходу движения теплоносителя:

где – номинальная плотность теплового потока, Вт/м2;

Для радиатора МС -140 – 108 имеем = 758 Вт/м2.

n, р, с – экспериментальные числовые  показатели, зависящие от типа  прибора и расхода теплоносителя.

Для радиатора МС -140 – 108 имеем n = 0,25.

Значения р выбираем в зависимости от расхода воды:

р = 0,04;

Графа 10. Рассчитывается полезная теплоотдача, Вт, труб стояка, подводок к отопительным приборам, проложенным в помещении:

,

где lв, lr – длины горизонтальных и вертикальных труб стояка и подводок в пределах помещения, м;

qr, qв – удельные величины теплоотдачи горизонтальных и вертикальных труб, Вт/м.

В работе принимаем, что подводящие к приборам трубы теплоизолированы, к тому же они имеют незначительную длину (не более 1 м), поэтому теплоотдачу горизонтальных трубопроводов не учитываем.

Данные расчетов полезной теплоотдачи труб занесем в таблицу 3.

Таблица 3 – Расчет теплоотдачи открыто проложенных трубопроводов

№ пом	Вертикальные участки
	tвх, С	tвх-tв, С	qв, Вт/м	lв, м	Qтр, Вт
101	94,7	71,7	96	3,8	364,8
102	94,6	75,6	103	3,8	391,4
103	73,3	52,3	64	3,8	243,2
104	94,5	71,5	96	3,8	364,8
106	94,8	75,8	103	3,8	391,4
105	73,2	52,2	64	3,8	243,2
107	73,2	50,2	62	3,8	235,6
201	92,1	69,1	93	3,4	316,2
202	92,2	73,2	95	3,4	323
203	76,0	55,0	67	3,4	227,8
204	88,9	65,9	85	3,4	289
206	91,9	72,9	93	3,4	316,2
205	75,4	54,4	65	3,4	221
207	75,5	52,5	64	3,4	217,6
301	90,0	67,0	76	3,4	258,4
302	90,5	71,5	83	3,4	282,2
303	78,6	57,6	70	3,4	238
304	84,4	61,4	78	3,4	265,2
306	89,8	70,8	85	3,4	289
305	77,6	56,6	70	3,4	238
307	77,9	54,9	67	3,4	227,8
401	87,9	64,9	83	3,4	282,2
402	88,8	69,8	90	3,4	306
403	81,2	60,2	68	3,4	231,2
404	80,0	57,0	70	3,4	238
406	87,8	68,8	88	3,4	299,2
405	79,8	58,8	68	3,4	231,2
407	80,3	57,3	70	3,4	238
501	85,7	62,7	82	0,8	65,6
502	87,1	68,1	88	0,8	70,4
503	84,6	63,6	84	0,8	67,2
504	75,5	52,5	64	0,8	51,2
506	85,8	66,8	76	0,8	60,8
505	82,9	61,9	78	0,8	62,4
507	83,3	60,3	69	0,8	55,2
ЛК	94,6	76,6	103	17,9	1843,7

 

 

Графа 11. Определяется требуемая теплоотдача отопительного прибора, Вт, в помещении с учетом полезной теплоотдачи проложенных в помещении труб:

где часть тепловых потерь помещения, которая должна быть возмещена за счёт теплоотдачи от поверхности отопительного прибора и подводящих к нему теплоноситель труб, Вт;

Q тp - теплоотдача открыто проложенных  трубопроводов, Вт.

βтр – поправочный коэффициент, учитывающий долю теплоотдачи теплопроводов, полученную для поддержания заданной температуры воздуха в помещении; для открыто проложенных труб  принимают βтр=0,9.

Графа 12. Вычисляется расчетная наружная площадь, м2, отопительного прибора по ходу движения теплоносителя:

Вычисляется расчетная наружная площадь, м2, отопительного прибора по ходу движения теплоносителя:

,

Графа 13. При установке чугунных радиаторов число секций определим  по формуле:

,

где – площадь нагревательной поверхности одной секции радиатора, м2.

 

 

4. Гидравлический расчет главного циркуляционного кольца

 

Расчет начинаем с выбора главного циркуляционного кольца, далее определяются расходы  воды   через ветви системы.

Трубопроводы разбиваются на участки. Участок - это отрезок трубопровода определённого диаметра с постоянным расходом теплоносителя. Гидравлический расчёт магистральных трубопроводов удобнее вести по методу удельных потерь давления.

Расходы воды  на  других участках системы  определяются  путем  суммирования  расходов в стояках  присоединенных к этим участкам. 

Располагаемый перепад давления для создания циркуляции воды в главном циркуляционном кольце определим по формуле:

,

где – естественное циркуляционное давление, возникающее в следствие охлаждения воды в отопительных приборах, Па:

где – среднее приращение плотности воды при понижении ее температуры на 1оС;

с – удельная массовая теплоемкость воды, равная 4,187 кДж/кг оС;

- расход воды в стояке кг/ч;

 – необходимая теплопередача  теплоносителя в i-м помещении, Вт;

 – вертикальное расстояние  между условными центрами;

 – давление, создаваемое циркуляционным  насосом для обеспечения необходимого  расхода воды в системе, для  расчетных условий принимается

= 2500 Па

 

Па.

 

Па. 

Таблица 4 – Гидравлический расчет системы отопления

 

№ уч-ка	Qуч, Вт	Gуч, кг/ч	l, м	d, мм	Rтр, Па/м	v, м/с	∑€	Rl, Па/м	z, Па	(Rl+z)
1	41700,7	1542,0	6	40	45	0,336	2	270	148,4	418,4
2	33010,6	1222,6	10,2	32	68	0,34	2,7	693,6	152,6	846,2
3	21406,1	794,4	10,8	25	66	0,384	2,7	712,8	171,2	884,0
4	7571,0	280,5	35,8	25	18	0,135	31	644,4	765,7	1410,1
5	19175,4	708,7	3,3	32	38	0,281	1,7	125,4	122,4	247,8
6	24395,1	902,1	13,2	32	28	0,262	2,5	369,6	132,0	501,6
7	33010,6	1222,6	6,5	40	42	0,336	2	273	148,4	421,4
8	41700,7	1542,0	9,3	40	42	0,336	2	390,6	0,0	390,6
										5120