теплогазоснабжеие

2 РАСЧЕТ И ВЫБОР ОТОПИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

Вид отопительных приборов принимают в зависимости от назначения здания по таблице 1 /2/, или по приложению 10 /5/.

Нормами проектирования рекомендуется рассчитывать и измерять нагревательную поверхность отопительных приборов в эквивалентных квадратных метрах (экм). Расчетная поверхность прибора, экм

2 - поправочный коэффициент, учитывающий остывание воды в трубопроводах (при открытой прокладке трубопроводов 2 =1, при скрытой - 1,03…1,09);

4 - поправочный коэффициент, учитывающий относительный расход воды через радиатор, /3/ (приложение 17);

tс = 0,5 (tг+t0) –средняя температура теплоносителя в приборе, 0С; tв - температура воздуха в помещении, 0С;

Кэп - коэффициент теплопередачи при относительном расходе воды через нагревательный прибор, /3/ (приложение 18); Атр - эквивалентная площадь поверхности теплопередачи открытых трубопроводов, м2.

где втр – коэффициент, учитывающий расположение труб: втр=1,0 для подводок к приборам и сцепок; вmp=0,75 для трубопроводов, расположенных у пола; вmp=0,5 для стояков; вmp=0,25 для трубопроводов, проложенных у потолка.

l- длина трубы, м.

Число секций в радиаторе

э - коэффициент, учитывающий число секций в радиаторе.

11

Для других нагревательных приборов

Если в качестве отопительных приборов применяются гладкие стальные трубы, то площадь наружной поверхности трубы, необходимой для компенсации тепловых потерь ограждением помещения определяют по формуле:

где Кmp - коэффициент теплопередачи трубы, Вт/(м2.К), принимается по таблице 5.3

/3/ или 1.4 /4/.

Задачи к разделу 2

Задача 2.1.

Определить площадь поверхности нагрева и подобрать нагревательные приборы системы водяного отопления. В качестве нагревательных приборов принять чугунные ребристые трубы. Температура воды в подающей магистрали 950С, в обратной – 700С. Наружный диаметр подающей и обратной магистралей 42,3 мм, длина – 11 м каждая, наружный диаметр подводок 26,8 мм, длина – 0,6 м каждая. Общие теплопотери через наружные ограждения 7500 Вт. Расчетная схема приведена на рисунке 6.

Рисунок 6 Расчетная схема к задаче 2.1 Решение: подающий трубопровод находится под окнами, там же где и нагрева-

тельные приборы (и подводки) п=1. Для обратной линии (над полом) – п=0,75.

Тепловой поток от трубопроводов системы отопления:

Ап.м.=Ао.м.=3,14∙0,0423∙11=1,46 м2.

Площадь поверхности 6 подводок (по 2 на прибор):

Апод=6∙3,14∙0,0268∙6=0,3 м2.

Коэффициент теплопередачи:

-подающего для tср=95-18=770С k=13,4 Вт/(м2∙К);

-обратной для tср=70-18=520С k=11,6 Вт/(м2∙К);

-подводок для tср=(95+70)/2-18=64,50С k=14 Вт/(м2∙К).

Тогда:

Фп.м.=1,46∙13,4∙(95-18)=1506,4 Вт; Фо.м.=1,46∙11,6∙(70-18)=880,7 Вт;

12

Фпод.=0,3∙14∙((95+70)/2-18)=270,9 Вт; Фтр.=1506,4+880,7+270,9=2658 Вт.

Принимаем β1=1, β2=1, β4=1 – нагревательные приборы установлены открыто у стены. Под каждым окном устанавливаем по 1 чугунной ребристой трубе k=5,8

Вт/(м2∙К) /4/.

Тогда:

Применяем для установки ребристые трубы длиной 2 м, площадью 4 м2:

Под каждым окном помещения устанавливаем по 1-ой ребристой трубе.

Задача 2.2.

Определить площадь поверхности нагрева и подобрать нагревательные приборы системы водяного отопления с мощностью 1200 Вт. В качестве нагревательных приборов принять чугунные радиаторы. Температура воды в подающей магистрали 900С, в обратной – 700С. Тепловой поток с поверхности труб составляет 122 Вт.

Задача 2.3.

Для жилой комнаты подобрать нагревательные приборы системы водяного отопления из гладких труб диаметром 110 мм. Теплопотери комнаты составляют 3600 Вт. Коэффициент теплопередачи трубы составляет 12,4 Вт/(м2∙К). Длина подводок составляет 1,2 м с наружным диаметром 15 мм, подающей и обратной – 4 м с диаметром 32 мм.

Задача 2.4.

Определить площадь поверхности нагрева и подобрать нагревательные приборы системы водяного отопления. В качестве нагревательных приборов принять чугунные радиаторы. Температура воды в подающей магистрали 850С, в обратной – 600С. Наружный диаметр подающей и обратной магистралей 108 мм, длина – 5 м каждая, наружный диаметр подводок 21,3 мм, длина – 0,2 и 1,6 м. Общие теплопотери через наружные ограждения 1800 Вт. Расчетная схема приведена на рисунке 7.

Рисунок 7 Расчетная схема к задаче 2.4.

13

3 РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ НАГРУЗОК НА ОТОПЛЕНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЮ

Тепловые нагрузки систем теплоснабжения характеризуются расчетными тепловыми мощностями потребителей теплоты, определенными для максимально холодного зимнего периода.

Расчетные тепловые мощности определяют на основании проектов систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и технологического теплоснабжения сооружений и объектов.

При отсутствии проектных данных разрешается осуществлять расчет по укрупненным показателям и нормами расхода теплоты и теплоносителя.

В соответствии с СНиП 2.04.07-86* «Тепловые сети» максимальный поток теплоты в Вт на отопление жилых и общественных зданий населенного пункта, включенных в систему централизованного теплоснабжения определяется по формуле:

где q0 – укрупненный показатель максимального теплового потока, Вm, на отопление 1 м2 общей площади жилых зданий;

А – общая площадь жилых зданий, м2; К1 – коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных

зданий, К1=0,25.

Максимальный тепловой поток в Вт на вентиляцию общественных зданий населенного пункта подсчитывается по формуле:

где К2 – коэффициент, учитывающий тепловой поток на вентиляцию общественных зданий, при отсутствии данных К2=0,6.

Тепловую мощность системы отопления жилого здания в Вт можно определить в зависимости от исходных данных и по следующей формуле:

где q0 – удельная отопительная характеристика здания, Вm/(м3 К); Vн – объем здания по наружному обмеру, м3;

tв – расчетная температура внутреннего воздуха, С˚;

tн.о. – расчетная температура наружного воздуха для системы отопления (для холодного периода), С˚;

а – поправочный коэффициент, учитывающий влияние температуры наружного воздуха:

Тепловые мощности систем отопления и вентиляции общественных зданий и сооружений в Вт допускаются принимать соответственно 25% и 15% от суммарной мощности систем отопления жилых зданий:

14

Тепловые мощности на отопление Ф0 и вентиляцию Фвен. общественных, вспомогательных и производственных зданий и сооружений в Вт вычисляют по формуле:

где qвен. – удельная вентиляционная характеристика здания, Вm/(м3 К);

tн.в. – расчетная температура наружного воздуха для систем вентиляции. ˚С. В качестве расчетной температуры наружного воздуха принимают:

среднюю температуру холодной пятидневки (для холодного периода) при расчете тепловых нагрузок отопления и общественной вентиляции, совмещенной с системой воздушного отопления;

среднюю температуру наиболее холодного периода (для холодного периода) для общественной вентиляции.

Удельная отопительная и вентиляционная характеристики различных зданий и сооружений приведены в таблице 1.

Таблица 1 Удельные тепловые характеристики зданий

15

Продолжение таблицы 1

16

Продолжение таблицы 1

17

Для животноводческих помещений целесообразно использовать отопительновентиляционную характеристику qо.в., В/(м3 К), которая является суммой отопительной и вентиляционной характеристики таблица 2, а расчет тепловой мощности системы воздушного отопления в Вт можно производить по формуле:

Задачи к разделу 3

Задача 3.1

Определить расход теплоты на отопление жилого дома по укрупненным показателям размером 8×12×2,7 м. Дом расположен в г. Мелеуз.

Задача 3.2

Определить расход теплоты на вентиляцию здания магазина размером 30×20×7 м, расположенного в г. Уфа.

Задача 3.3

Рассчитать мощность системы отопления гаража объемом 25000 м3, если наружная температура составляет -280С, наружная вентиляционная -170С.

18

Задача 3.4

Для населенного пункта с площадью жилых домов 12000 м2 рассчитать мощность системы теплоснабжения на отопление и вентиляцию, если площадь одного дома составляет в среднем 60 м2 высота дома 3 м. Наружная расчетная температура составляет -320С, наружная вентиляционная -200С.

Задача 3.5

Ферма состоит из пяти корпусов для откорма КРС. Объем одного корпуса составляет 21600 м3. Определить мощность необходимую для отопления помещений. Климатические условия принять для Бирского района.

Задача 3.6

Объем школы по наружному обмеру составляет 6000 м3, расположенного в г.Мелеуз. Определить мощность системы на отопление.

Задача 3.7

Для птицеводческого комплекса объемом 10500 м3 рассчитать количество теплоты необходимой на отопление и вентиляцию, если наружная расчетная температура составляет -310С.

4 РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ НАГРУЗОК НА ГОРЯЧЕЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ НУЖДЫ

Фср.

Средний тепловой поток г.в. в Вт на горячее водоснабжение жилых и обще-

ственных зданий в соответствии со СНиП 2.04.07-86 «Тепловые сети» определяют по формулам:

где m – расчетное количество населения обслуживающего системой горячего водоснабжения;

а и в – суточные нормы расхода воды температурой 55˚С на одного человека в сутки, принимаются в зависимости от степени комфортности зданий в соответствии со СНиП 2-34-76 «Горячее водоснабжение»; л/сутки; (в=25 л/сутки в общественных зданиях; а=150…160 л/сутки при наличии подсобного хозяйства, 30…40 л/сутки при автономных водонагревателях, 90 л/сутки в общежитиях (групповой кухни, душа).

tх.в. – температура холодной воды, ˚С (зимой tх.в. =+5˚С, летом tх.в. =+15˚С); св – удельная массовая теплоемкость воды (св=4,19 КДж/(кг К)); 1,2 – коэффициент запаса; 3,6 – переводной коэффициент;

qг.в. – укрупненный показатель среднего теплового потока на горячее водоснабжение на одного человека, проживающего в здании, Вm, принимается по таблице 3.

19

Таблица 3 Укрупненный показатель среднего теплового потока на горячее водоснабжение, qг.в.

Средний тепловой поток в Вm после упрощения формулы 4.10 можно определить по зависимости:

Фср.

г.в. =2,91 m∙(а+в). (4.12)

Расход горячей воды на производственные периоды принимают в соответствии с технологическим заданием и отраслевыми нормами.

Рекомендуется принимать нормы расхода горячей воды в сутки самого большого водопотребления из расчета на одного работающего а, л/сутки

-в административных зданиях – 7

-в цехах с тепловыделением 29,3 Вm/м2 – 24

-в остальных цехах – 11.

На животноводческих комплексах и фермах выделяют две группы процессов: мытье оборудования, приготовление жидких кормосмесей и уход за животными; тепловая обработка кормов.

Среднюю тепловую мощность системы горячего водоснабжения в Вт по первой группе определяют по среднесуточным нормам потребления горячей воды на одного животного:

где ai – среднесуточная норма потребления горячей воды животными расчетной группы, кг/сутки (принимаем по таблице 4);

ni – число голов животных данной группы; tг – температура горячей воды, ˚С;

tх.в. – температура холодной воды, ˚С.

20