2.3. Удельная отопительная характеристика здания.
Удельная отопительная характеристика используется для оценки теплотехнических показателей принятого конструктивно планировочного решения здания, а также для ориентировочного расчета необходимого количества теплоты для отопления здания.
Qор- расчетные потери теплоты здания;
Qор = ∑Qпол = 128648,59 Вт
Vн- объем здания по наружному обмеру;
Vн= 21,38*294=4381,04 м3
a- поправочный коэффициент учитывающий зависимость отопительной характеристики здания от расчетной температуры наружного воздуха tн и для жилых зданий определяется по формуле:
3. Конструирование системы отопления.
При разработке системы отопления руководствуемся требованиями третьей главы СНиП II.04.05 – 91* “Отопление вентиляция и кондиционирование”.
Тепловой пункт размещают в подвале центральной части зданий.
В данном курсовом проекте разрабатывается однотрубная проточно-регулирующую систему водяного отопления с нижней тупиковой разводкой магистралей и П-образным стояком.
Магистральные трубопроводы системы отопления прокладываются в подвале на кронштейнах вдоль наружных стен здания.
Для обеспечения выпуска воздуха и спуска воды уклоны магистральных трубопроводов горячей и обратной воды должны быть не менее 0,002. Уклон магистралей обычно направлен в сторону теплового пункта.
Система отопления обычно состоит из нескольких отдельных ответвлений, подключённых к общей распределительной магистрали, что позволяет производить регулировку теплоотдачи разных частей системы и отключать их при необходимости ремонтных работ. Удаление воздуха в системе с нижней разводкой магистралей осуществляется через краны, устанавливаемые на отопительных приборах верхних этажей. В нижних точках разводящих трубопроводов и на стояке устанавливаются устройства для спуска воды. Присоединение системы отопления к тепловой сети осуществляется через элеватор.
В жилых зданиях применяются чугунные и стальные радиаторы, конвекторы и, при обосновании, отопительные панели. В данном курсовом проекте рекомендуется применять чугунные радиаторы.
Отопительные приборы размещают в нишах под окнами, если это невозможно - у наружных или внутренних стен. В угловых помещениях приборы размещают вдоль обеих наружных стен, в лестничных клетках отопительные приборы устанавливаются под лестничным маршем первого этажа, их присоединяют к отдельным стоякам системы отопления.
П-образные стояки системы отопления имеют подъемный и опускной участки. Подъемный участок прокладывают по помещениям с меньшими тепловыми нагрузками. Отопление ванных комнат осуществляется полотенце- сушителем, которое присоединяется с циркуляционным стояком системы горячего водоснабжения. На подводках к накопительным приборам для регулирования теплоотдачи устанавливают регулирующую арматуру.
4. Гидравлический расчет системы отопления.
Гидравлический расчёт трубопроводов системы отопления выполняется по методу характеристик сопротивления с постоянными перепадами температур воды в стояках.
Для гидравлического расчёта из всей системы отопления выбираем наиболее нагруженную ветвь. Её чертёж со всеми необходимыми данными представлен на расчётной схеме в масштабе 1:100.
В связи с тем, что для проектируемой системы отопления не задан определённый располагаемый перепад давлений, гидравлический расчёт начинаем с последнего по ходу горячей воды стояка 1.
Общая методика расчёта методом характеристик сопротивления:
· Определяем тепловые нагрузки всех стояков в системе отопления как сумму общих потерь теплоты отопительных приборов:
Для остальных стояков расчёт производится аналогичным образом:
· Определяем расходы воды по стоякам:
tг - расчетная температура горячей воды в начале подающей
магистрали системы отопления, °С;
tо- расчетная температура горячей воды на обратной магистрали системы отопления, °С;
β1- поправочный коэффициент, учитывающий теплопередачу через дополнительную площадь, принимаемых к установке отопительных приборов, в нашем случае β1=1.02;
β2- поправочный коэффициент, учитывающий дополнительные потери теплоты, вызванные размещением отопительных приборов у наружных стен, для нашего случая β2=1.04;
Значения tг и tо принимаем из задания равными соответственно 95 и 70°С.
· Действительные потери давления в стояке рассчитывают по формуле:
- характеристика сопротивления стояка;
· В зависимости от принятого диаметра участка магистрали определяем его характеристику сопротивления:
А- удельное динамическое давление в трубопроводе;
L- длина участка трубопровода;
d- диаметр трубопровода;
l- коэффициент трения;
- сумма коэффициентов всех сопротивлений на участке;
· Потери давления на участке магистрали определяются по формуле:
· Располагаемый перепад давлений для второго стояка равен сумме потерь давления в стояке 1, в подающей и обратной магистрали:
· По известным значениям располагаемого перепада давления и расхода теплоносителя для второго стояка находим требуемую характеристику сопротивления для данного стояка.
· Задаемся диаметром второго стояка и определяем его действительную характеристику сопротивления. Она должна быть близка к требуемой характеристике сопротивления:
· По расходу воды и полученному значению действительной характеристики сопротивления второго стояка находим действительные потери давления во втором стояке. Невязка давлений располагаемого и действительного не должна превышать 15%:
· Общее гидравлическое сопротивление системы отопления высчитывается по формуле:
Расчет стояка 1
Руководствуясь данными табл. 1, принимаем диаметры стояка 1 и радиаторных узлов равными 20 мм.
Таблица 1
Данные для предварительного выбора однотрубных стояков водяного отопления
|
Условный диаметр стояка dу, мм |
Температурный перепад Δt, ˚с |
Средние значения величин на стояке |
||
|
Расходов воды Gст, кг/ч |
Скоростей воды υст, м/с |
Тепловых нагрузок Qст, ккал/ч |
||
|
15 |
95-70=25 |
210-270 |
0,3-0,4 |
5250-6750 |
|
100-70=30 |
|
|
6300-8100 |
|
|
105-70=35 |
|
|
7350-9450 |
|
|
20 |
95-70=25 |
450-550 |
0,35-0,42 |
11250-13750 |
|
100-70=30 |
|
|
13500-16500 |
|
|
105-70=35 |
|
|
15750-19250 |
|
|
25 |
95-70=25 |
800-1000 |
0,4-0,49 |
20000-25000 |
|
100-70=30 |
|
|
24000-30000 |
|
|
105-70=35 |
|
|
28000-35000 |
|
Определение полной характеристики сопротивления стояка 1 как суммы характеристик сопротивления:
а) 7 вертикальных этажестояков проточно-регулируемых систем d = 20 мм:
кгс/м2 /(кг/ч)2
б) радиаторных узлов верхнего этажа:
кгс/м2 /(кг/ч)2
в) прямых участков труб стояка d=20 мм общей длиной l =7,5+12+0,8=20,3м:
кгс/м2 /(кг/ч)2
г) местных сопротивлений:
- вентиля на подающей магистрали с коэффициентом ξ=10
- пробкового крана на обратной магистрали с ξ=2
- отводов (4 шт.), гнутых под углом 90°, с ξ=1·4=4
- отступов от стояка к магистрали (2 шт.) с ξ=0,5·2=1
- тройников на проход горячей магистрали при Gпр/Gсб = 565,6/1052,7 = 0,53 с ξ=0,5
- тройников на проход обратной магистрали при Gпр/Gсб = 0,53 с ξ=3
Общая сумма составляет ∑ξ=20,5.
кгс/м2 /(кг/ч)2
