Расчет отопительных приборов

Для поддержания в отапливаемом помещении расчетной температуры воздуха необходимо, чтобы количество теплоты, отдаваемой отопительными приборами и трубопроводами, равнялось тепловым потерям.

По заданию вид отопительных приборов - чугунные секционные радиаторы типа МС-90.

Пример расчёта отопительных приборов:

Радиатор находится в 101-м помещении

Т.к в помещении два радиатора, то для одного радиатора принимаем

Q_пом =1547,32/2=773,66 Вт

t_вн=20 ⁰С

t_вх=95 ⁰С   

t_вых=70 ⁰С    

Температура на выходе из прибора:

t_вых=t_вх-Q_пом*β₁ *β₂/(cαG_ст)

,где t_вх - температура входа воды в этаже-стояк, °С.

Q_пом - тепловая нагрузка помещения, в состав которого входит рассчитываемый отопительный прибор, Вт;

G_ст - расход воды по стояку;

с - теплоёмкость воды, равная 1.163Вт;

a - коэффициент затекания, при установке кранов КРТ a = 1,0.

 ⁰С

Средний температурный напор

Коэффициент теплопередачи отопительного прибора

,где - коэффициент, учитывающий направление движения воды в приборе, при схеме движения теплоносителя ”снизу- вверх” для чугунных радиаторов определяется по формуле , в остальных случаях =1;

n,p,с- экспериментальные числовые показатели;

b- коэффициент учета атмосферного давления, для чугунных секционных радиаторов про р=760 мм. рт. ст. b=1.0;

k_ном- номинальный коэффициент теплопередачи, для отопительных приборов вида МС-90 k_ном=11.46 Вт/ч*м²*С

Теплоотдача трубопроводов:

,где L_в, L_г – общие длины соответственно вертикальных и горизонтальных трубы, м;

q_в, q_г - теплоотдача 1 м соответственно вертикальных и горизонтальных труб, Вт/м, определяемая по прил.8(стр.302) учебного пособия “Тепловой режим зданий’;

Теплоотдача прибора в отапливаемое помещение:

,где β- коэффициент, учитывающий долю теплоотдачи трубопроводов, в помещении при открытой прокладке труб β=0.9

Поверхность нагрева отопительного прибора:

Расчетное число секций:

, где β₃- коэффициент, учитывающий количество секций в приборе, для отопительных приборов вида МС-90 определяется по формуле:

,07, где β₄- коэффициент, учитывающий способ установки отопительного прибора, при открытой установке β₄=1.0

Получившееся число округляют до целого с учётом того,что если оно превышает целое на 25% то число секций радиатора округляется в большую сторону.

=3

Расчёт остальных радиаторов представлен в таблице:

 

 

№ прибора	теплопотери помещения Qпом кДж/ч	температура внутреннего воздуха tвн,⁰С	температура воды на входе в прибор tвх,⁰С	температура воды на выходе из прибора tвых,⁰С	средний температурный напор Δtср,⁰С	коэффициенты				Коээфициенты теплопередачи Kпр,Вт/м*м*К	теплоотдача вертикальных трубопроводов qв,Вт	Длина вертикальных трубопроводов,lв, м	теплоотдача горизонтальных трубопроводов qв,Вт	Длина горизонтальных трубопроводов,lг,м	теплооотдача трубопроводов,Qтр,Вт	тепловая нагрузка прибора,Qпр,Вт	поверхность нагрева прибора, Fпр, м2	коэффициенты		расчетное число секций,n	число секций
						n	p	c	ψ									β3	β4
1	773,660	20	95,0	93,6	74,28	0,25	0,04	0,97	0,9914	10,596	81	2,8	102	1	328,8	477,74	0,6069	1	1,07	2,662	3
2	746,020	20	93,6	92,2	72,88	0,25	0,04	0,97	0,9917	10,549	80	2,8	100	1	324	454,42	0,5911	1	1,07	2,592	3
3	746,020	20	92,2	90,8	71,49	0,25	0,04	0,97	0,9917	10,499	77	2,8	96	1	311,6	465,58	0,6203	1	1,07	2,720	3
4	746,020	20	90,8	89,4	70,11	0,25	0,04	0,97	0,9917	10,448	75	2,8	95	1	305	471,52	0,6437	1	1,07	2,823	3
5	746,020	20	89,4	88,0	68,73	0,25	0,04	0,97	0,9917	10,396	72	2,8	92	1	293,6	481,78	0,6743	1	1,07	2,957	3
6	746,020	20	88,0	86,7	67,35	0,25	0,04	0,97	0,9917	10,343	70	2,8	89	1	285	489,52	0,7027	1	1,07	3,082	3
7	746,020	20	86,7	85,3	65,97	0,25	0,04	0,97	0,9917	10,290	68	2,8	81	1	271,4	501,76	0,7392	1	1,07	3,242	4
8	746,020	20	85,3	83,9	64,58	0,25	0,04	0,97	0,9917	10,235	66	2,8	85	1	269,8	503,2	0,7612	1	1,07	3,338	4
9	752,525	20	83,9	82,5	63,20	0,25	0,04	0,97	0,9916	10,179	65	0,7	83	1	128,5	636,875	0,9900	1	1,07	4,341	5
10	773,660	20	82,5	81,1	61,78	0,15	0	1	0,9914	10,538	64	0,7	81	1	125,8	660,44	1,0144	1	1,07	4,448	5
11	746,020	20	81,1	79,7	60,38	0,15	0	1	0,9917	10,505	61	2,8	79	1	249,8	521,2	0,8218	1	1,07	3,604	4
12	746,020	20	79,7	78,3	58,99	0,15	0	1	0,9917	10,468	59	2,8	77	1	242,2	528,04	0,8550	1	1,07	3,750	4
13	746,020	20	78,3	76,9	57,61	0,15	0	1	0,9917	10,431	57	2,8	73	1	232,6	536,68	0,8930	1	1,07	3,916	4
14	746,020	20	76,9	75,5	56,23	0,15	0	1	0,9917	10,393	56	2,8	71	1	227,8	541	0,9257	1	1,07	4,060	5
15	746,020	20	75,5	74,2	54,85	0,15	0	1	0,9917	10,354	54	2,8	70	1	221,2	546,94	0,9631	1	1,07	4,223	5
16	746,020	20	74,2	72,8	53,47	0,15	0	1	0,9917	10,315	52	2,8	66	1	211,6	555,58	1,0074	1	1,07	4,418	5
17	746,020	20	72,8	71,4	52,09	0,15	0	1	0,9917	10,274	51	2,8	65	1	207,8	559	1,0446	1	1,07	4,581	5
18	752,525	20	71,4	70,0	50,70	0,15	0	1	0,9916	10,232	49	2,8	61	1	198,2	574,145	1,1068	1	1,07	4,854	5

 

				температура воды на выходе из прибора tвых,⁰С		коэффициенты				Коээфициенты теплопередачи Kпр,Вт/м*м*К	теплоотдача вертикальных трубопроводов qв,Вт		теплоотдача горизонтальных трубопроводов qв,Вт								число секций
№ прибора	теплопотери помещения Qпом кДж/ч	температура внутреннего воздуха tвн,⁰С	температура воды на входе в прибор tвх,⁰С		средний температурный напор Δtср,⁰С							Длина вертикальных трубопроводов,lв, м		Длина горизонтальных трубопроводов,lг,м	теплооотдача трубопроводов,Qтр,Вт	тепловая нагрузка прибора,Qпр,Вт	поверхность нагрева прибора, Fпр, м2	коэффициенты		расчтное число секций,n
						n	p	c	ψ									β3	β4
1	902,690	16	95,0	92,2	77,59	0,25	0,04	0,97	0,9831	10,501	70	5,6	91	1	483	467,99	0,5744	1	1,07	2,519	3
2	888,089	16	92,2	89,4	74,80	0,25	0,04	0,97	0,9834	10,408	66	5,6	86	1	455,6	478,049	0,6141	1	1,07	2,693	3
3	888,089	16	89,4	86,6	72,03	0,25	0,04	0,97	0,9834	10,310	63	5,6	81	1	433,8	497,669	0,6702	1	1,07	2,939	3
4	888,089	16	86,6	83,9	69,25	0,25	0,04	0,97	0,9834	10,209	60	5,6	79	1	415	514,589	0,7278	1	1,07	3,192	3
5	888,089	16	83,9	81,1	66,48	0,25	0,04	0,97	0,9834	10,106	56	5,6	74	1	387,6	539,249	0,8026	1	1,07	3,520	4
6	888,089	16	81,1	78,3	63,71	0,25	0,04	0,97	0,9834	9,999	53	5,6	70	1	366,8	557,969	0,8759	1	1,07	3,841	4
7	888,089	16	78,3	75,6	60,94	0,25	0,04	0,97	0,9834	9,888	50	5,6	66	1	346	576,689	0,9571	1	1,07	4,197	4
8	888,089	16	75,6	72,8	58,17	0,25	0,04	0,97	0,9834	9,774	47	5,6	63	1	326,2	594,509	1,0457	1	1,07	4,586	5
9	891,499	16	72,8	70,0	55,39	0,25	0,04	0,97	0,9833	9,654	44	1,4	59	1	120,6	782,959	1,4641	1	1,07	6,421	7

 

Заключение

В ходе курсового проекта мы рассчитали и спроектировали систему отопления жилых зданий, сделали теплотехнический расчет наружных ограждений, сконструировали систему отопления, выполнили гидравлический расчет и расчет отопительных приборов.

В работе приняли наиболее экономичную однотрубную проточно-регулируемую систему с нижней разводкой и П-образными стояками, присоединяемую к тепловой сети при помощи элеватора. Систему отопления здания спроектировали из двух однотипных секционных тупиковых систем, каждая из которых обслуживает одинаковую жилую секцию. Подъемные участки стояков разместили в помещениях с теплопотерями, меньшими, чем в помещениях, где проходят опускные участки. Это позволило снизить расчетную поверхность нагревательных приборов. Расчетные параметры теплоносителя в системе приняли максимально допустимыми по нормам: D=95-70 ⁰С. Предусмотрели отопление лестничных клеток воздухонагревателями из ребристых труб, присоединяемыми отдельной линией к тепловой сети перед элеватором.

Определили сопротивления теплопередаче наружных ограждений и толщины теплоизоляционных слоев:

а) для наружной стены:

d₃=0,2 м, d=0,6 м, R₀=3,89 м²∙К/Вт,

б) для чердачного перекрытия:

d₃=0,35 м, d=0,55 м, R₀=5,11 м²∙К/Вт,

в) для перекрытия над неотапливаемыми подвалами:

d₃=0,3 м, d=0,51 м, R₀=4,63 м²∙К/Вт,

Рассчитали удельную отопительную характеристику здания  - q₀=0,25. Она попадает в допустимые пределы от 0,1 до 0,3.

В результате гидравлического расчета определили обшие потери давления P=SDp_i=1667,91 кгс/м².  По расчету тепловых приборов установили число секций на каждом приборе.

 

 

Список литературы

1. А.И. Еремкин, Т.И. Королева, ”Тепловой режим зданий”, Издательство АСВ, Москва, 2003 г.

2. З.Ф. Немцев, Г. В. Арсеньев, «Тепло-энергетические установки и теплоснабжение», Энергоиздат, Москва, 1982 г.

3. В. Туркин, ”Отопление гражданских зданий”, Южно-Уральское книжное издательство, Челябинск, 1974 г.

4. О.В. Хапова, Е.Л.Никонова. Методические указания к выполнению курсового проекта.