3.Особенности гидравлического расчета горизонтальных систем ото-

пления при скрытой прокладке трубопроводов

Расчет горизонтальных систем отопления выполняется в соответствии с вышеизложенной методикой. Особенности гидравлического расчета связаны с особенностями конструирования системы отопления.

Нагревательные элементы горизонталь ной системы отопления (отопительные приборы, отопительные контуры напольного отопления и т.п.) подсоединяются к системе отопления через распределитель, который как бы разбивает систему отопления надве системы: систему теплоснабжения распределителей (между тепловым пунктом и распределителями) и систему отопления от распределителей (между отопительными приборами и распределителем).

Таким образом, схема системы отопления выполняется, как правило, в виде раздельных схем: - схема системы теплоснабжения распре-

делителей.

- схемы систем отопления от распредели-

телей.

Особенность гидравлического расчета заключается в следующем:

1) На вводе каждого из распределителей

проектируется:

- автоматический регулятор расхода (или вентиль балансовый) – для однотрубных систем отопления;

- автоматический регулятор перепада давления– для двухтрубных с. о.

2) В качестве основного расчетного циркуляционного кольца выбирают кольцо через самый нагруженный отопительный прибор (или отопительный контур) наиболее нагруженного распределителя.

3) Выполняется гидравлический расчет системы отопления от распределителя до отопительных приборов с использованием первого направления расчета (задаваясь скоростями движения воды, подбираем диаметры труб). (Второе направление – задаемся потерями давления (когда дано располагаемое давление))

4) Выполняется гидравлический расчет системы теплоснабжения распределителей с использованием первого направления расчета.

5) Выполняется гидравлический расчет всех систем отопления от распределителей до отопительных приборов.

6) Производится подбор гидравлических настроек регуляторов расхода или регуляторов перепада давления, монтируемых на

вводе каждого из распределителей.

4. Опр.кол-ва теплоты, поступ. В помещен. От людей, искус. освещен. От людей: Зависят от выдел. людьми энергии при работе (категории работ), т-ры внутреннего возд. В помещении.

qчел- кол-ва теплоты, выделяемой в помещении при определ. т-ре и категории работ выдел. 1 мужчиной. к- коэф. учитывающий кто работ. В помещении К=1 – муж. К=0.85 – жен. К=0.75 – детей. От искусственного освещения:

E- нормируемое освещение в люксах, q_осв. - удельн. тепловыделение от ламп, принимается по справочным данным. F- площадь помещения , м2

- доля теплоты, поступ. в помещения, по справочн. Данным.

Опр. кол-ва теплоты от нагретого оборудования. Данные теплопоступления можно произ-ть детальным способом, опр-ся теплопоступлен. от нагретой пов-ти и через загрузочные отверстия.

, Вт.

- конвективный коэф. Теплоотдачи, Вт/м2*град., зав. от подвижности воздуха, температуры поверхностей и воздуха, ориентации поверхностей (гориз.-верт.)

-лучистый коэф. теплоотдачи, зависит от разности четвертых степеней абс. температур поверхностей, и приведенного коэффициента излучения. По нормам, допускается температура поверхности оборудования не более 45 град.

Если дана Т внутри оборудования, можно считать через коэф. теплопередачи стенки:

Опр. кол-ва теплоты через загр. оверстия:

q- уд. теплопоступления через проем, т.е. с 1 м2 отверстия.

Fотв- площадь загр. отверстия.

Tвп - т-ра внутри печи. Токр - т-ра окр. воздуха.

z- время, в течении кторого открыто отверстие, мин. ню - степень открытия отверстия. альфа 1 и 2 - углы раскрытия, в градусах.

2 способ – по известной мощности оборудования:

-мощность, -доля теплоты, поступающей в помещение.

Поступление теплоты от ост. материала и продукции. Теплопоступления от остывающего материала и при переходе его из жидкого состояния в твердое опр-ся:

Gмат - расход остыв. материала. с_ж,с_тв - уд. теплоемкость мат-ла в жидком и тв.сост. i_пл - теплота фазового превращения мат-ла. t_нач,_кон,_пл - т-ры нач., конечная и т-ра пл-я мат-ла. z- интервал времени в теч. которого происх-т снижение т-ры материала в помещении, час. Если фазового перехода нет, то:

При сжигании топлива: ; B-расход топлива, кг/ч, Q-теплота сжигания (кДж/кг перевод в дж/сек – дает коэф. 0,28, к – доля теплоты, поступающей в помещение, -коэф, учитыв. неполноту сжигания.

Теплопоступления через остекления. Теплопоступления в помещения через заполнения световых проемов в каждый расчетный час определяется как суммарные теплопоступления за счет солнечной радиации и теплопередачи. Определяют эти теплопоступления только для теплого периода.

Q_(остекл.)=Q_(∥р)∙a_р+Q_(∥Т),Вт. Где Q_(∥р)- теплопоступления за счет солнечной радиации. a_р- показатель поглощения теплового потока солнечной радиации ограждающей конструкцией и оборудованием. Определяется в зависимости: a_р=f((∑У)/∆)

Где ∑У - показатель суммарного поглощения теплоты ограждающими конструкциями, оборудованием и материалами. ∆ - показатель интенсивности конвективного теплообмена в помещении, зависит от того, сколько теплоты поглотится материалами, какая будет интенсивность теплообмена в помещении.

Q_(∥Т) – теплопоступления за счет теплопередачи. Q_(∥Т)= q_(∥Т)∙F, Вт. Где q_(∥Т) - удельное теплопоступление, т.е. теплопоступления через 1м2. F – площадь остекления. Удельное теплопоступление определяется: q_(∥р)=(q_(∥пр)∙к_(инс.)+q_(∥р)∙к_(обл.) ) к_(отн.) τ_2,Вт/м^2

Где q_(∥р),q_(∥пр) - количество теплопоступления прямой и рассеянной солнечной радиацией поступающей в помещение в котором находится расчетный участок через одинарное остекление, через 1м2, Вт/м^2-по справочнику, зависит от географической широты, ориентации фасада, от времени суток. За расчетный час применяется время суток, когда количество теплопоступления q_(∥р)+q_(∥пр) - максимальное и для этого часа проводим расчеты. Если в помещении есть окна, расположенные с нескольких сторон, то за расчетный час принимается тот час, когда суммарные поступления со всех сторон максимальные. Для этого часа производим расчет по формуле для каждой ориентации окна в отдельности. к_(отн.) - коэффициент, который учитывает то, что остекление отлично от одинарного; зависит от типа остекления и наличия солнцезащитных устройств. τ_2 - коэффициент, который учитывает затенение светового проема переплетами. к_(инст.)=(1-(L_г∙ctgβ-a)/H)(1-(L_в∙tgA_(с.о.)-c)/B). Где В,Н - соответственно ширина и высота окна. L_в,L_г - размер горизонтальных и вертикальных выступающих элементов затенения. а,с – расстояние от горизонтальных и вертикальных элементов затенения до откоса светового проема. A_(с.о.)-Солнечный азимут остекления, по формулам в зависимости от h и A_с A_с- азимут Солнца, отсчитывается от южного направления до полудня по часовой стрелке. β – угол между вертикальной плоскостью и остекления и проекцией солнечного луча на плоскость перпендикулярную рассматриваемой плоскости остекления. 1, Затеняющие горизонтальная и вертикальная поверхности.

2, Горизонтальная проекция солнечного луча

3, Нормаль (перпендикуляр к плоскости остекления). 4, Тень на плоскости остекления

β=arctg(ctgh∙cosA_(с.о.) ). Где h – высота стояния Солнца, приводится в справочнике

Физический смысл к_(инст.)

Если к_(инст.)=0,85, то 85% окна открыто для прямой солнечной радиации. к_(обл.) - определяется в зависимости от значения углов β и γ. Показывает какая доля рассеянной радиации проходит через остекление. Q_(∥Т)=q_(∥T)∙F; q_(∥T)=(t_(нар.усл.)-t_в)R_n

Где t_(нар.усл.) – условная температура наружной среды. t_в – температура воздухa внутри помещения. R_n – сопротивление теплопередачи заполнения светового проема (м2 0С/Вт). t_(нар.усл.)=t_(н.ср.)+0,5А_(t_н ) β_2+(S_в к_(инст.)+Д_в к_(обл.))/α_н ρ_∥ τ_2

Где t_(н.ср.) - средняя температура наружного воздуха наиболее жаркого месяца. А_(t_н ) - суточная амплитуда температуры наружного воздуха. Это означает, что в течении суток будет колебания возле средней температуры.

β_2 – коэффициент который учитывает гармонические изменения температуры наружного воздуха в зависимости от периода запаздывания. S_в,Д_в – соответственно количество теплоты прямой и рассеянной радиации, поступающей на поверхность остекления. ρ_∥- приведенный коэффициент поглощения солнечной радиации. α_н - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности.

Теплопоступления через массивные ограждения. Определяется для тепло периода года. Q_(мас.)=(q_(1ср.)+〖∆q〗_1 ) F_1=Q_1ср 〖∙∆Aq〗_1; q_(1ср.),〖∆q〗_1 - удельные теплопоступления и изменяющиеся в течении суток теплопоступления через массивные ограждения конструкции. Q_1ср 〖,∆Aq〗_1 - теплопоступления и изменяющиеся в течении суток теплопоступления через массивные ограждения конструкции. F_1 – площадь конструкции. Через наружные стены:

q_(1ср.)+〖∆q〗_1=к_(ст.) (t_(нар.)+(ρ_ст q_cр^в)/(α_н^в )-t_в )+(α_в β_∥)/ν_ст (0,5А_(t_н ) β_2+(ρ_ст А_q^в)/(α_н^в ))

Через покрытия:

q_(1ср.)+〖∆q〗_1=к_(покр.) (t_(нар.)+(ρ_покр q_cр^г)/(α_н^г )-〖t_в〗^покр )+(α_в β_∥)/ν_(покр.) (0,5А_(t_н ) β_2+(ρ_покр А_q^г)/(α_н^г )). q_(1ср.) - среднее за сутки количество теплоты, поступающей через 1м2(Вт/м2). 〖∆q〗_1 - изменяющаяся в течении суток часть теплопоступлений

к_(покр.),к_(ст.) - коэффициенты теплопередачи наружной стены и покрытий

t_(нар.) - средняя температура наружного воздуха. ρ_покр,ρ_ст - коэффициенты поглощения солнечной радиации поверхностью стены и поверхность покрытия, зависит от материала. q_cр^г,q_cр^в - среднее суточное количество теплоты суммарной (прямой и рассеянной) солнечной радиации, поступающей на поверхность стены и покрытия. α_н^г,α_н^в -коэффициент теплоотдачи вертикальной и горизонтальной поверхности. t_в – температура воздуха внутри помещения. 〖t_в〗^покр - температура воздуха в покрытии. α_в - коэффициент теплоотдачи внутри поверхности. β_∥ - коэффициент который учитывает в конструкции прослойки. ν_(покр.),ν_(ст.) - величина, затухания расчетной амплитуды колебания температуры наружного воздуха, конструкции стены и покрытия. А_(t_н ) – амплитуда колебания температуры наружного воздуха. β_2 - коэффициент, который учитывает гармонические изменения температуры наружного воздуха в зависимости от периода запаздывания. А_q^г,А_q^в - количество теплоты равное разности суммарной солнечной радиации в каждый расчетный час и средней солнечной радиации. Теплопоступления через наружные стены не велики и ими в расчетах можно пренебречь. Через покрытия надо учитывать.