5.1. Тепловой расчет
Рассчитаем поверхность нагрева и количество чугунных радиаторов МС 140-108 для двухтрубной системы водяного отопления с верхней разводкой и искусственной циркуляцией для комнат 101, 201 и 301. Температура воды в подающей магистрали tГ = 95оC, температура обратной воды tО = 70оC, температура воздуха в комнатах tВ = 20оC.
Площадь нагрева приборов рассчитывают в квадратных метрах (м2).
Расчетная площадь Fпр, м2, отопительного прибора определяется по выражению:
FПР
=
,
где QПР - тепловая нагрузка отопительного прибора, Вт.
qПР - расчетная плотность теплового потока, Вт/м2;
1
-
коэффициент
учета дополнительного теплового потока
устанавливаемых отопительных приборов
за счет округления сверх расчетной
величины принимается в пределах (от
1,03 до 1,08) по [2,прил.12,табл. 1]; [5, табл. 8.2]
(
1=1,06);
2 - коэффициент учета дополнительных потерь теплоты приборами у наружных ограждений [2, прил. 12, табл. 2]; [5, табл. 8.3] ( 2=1,02).
qПР
= qНОМ·
·
·CПР,
где qНОМ - номинальная плотность теплового потока отопительного прибора, получаемая при тепловых испытаниях прибора для стандартных условий работы прибора в системе отопления, ( qНОМ=758 Вт/м2 ).
GПР - действительный расход воды в отопительном приборе, кг/c [5,табл.8.1] ( GПР= =0,01 кг/с);
n, p, cПР - экспериментальные коэффициенты, [5, табл.8.1], [3,табл.9.2] (n=0,3; p=0,02; cПР=1,039).
t
-
действительный температурный напор
прибора, равный разности средней
температуры воды в приборе и температуры
воздуха помещения, оC.
t
=t
-tВ
,
t - средняя температура воды в отопительном приборе определяется:
t
=0,5·[tГ-(
+
)+t0]
, оC
В курсовом проекте
при расчете средней температуры воды
в приборах двухтрубных систем отопления
можно не учитывать значения
и
,
считая их незначительными,
поэтому получим:
t =0,5·(95-2+70)-20)= 61,5 оC
Рассчитаем qПР :
qПР
= 758·
·
·1,039=636
Вт/м2,
Расчетное число секций чугунных радиаторов определяют по формуле:
n =
, шт.
где 4 - коэффициент, учитывающий способ установки радиатора в помещении, [5, рис. 8.13] ( при открытой установке 4= 1,0);
3 - коэффициент, учитывающий число секций в одном радиаторе ( 3=1,0) ;
f - поверхность нагрева одной секции [5, табл. 8.1] (f =0,244 м2).
При округлении расчетного числа секций допускается уменьшение теплового потока QПР не более чем на 5 % (но не более чем на 60 Вт).
Рассчитываем 1-й стояк:
Комната 301
F =
=1,68
м2;
n =
=6,89
шт;
к установке
принимаем 7
секций.
Комната 201
F =
=1,61
м2;
n =
=6,6
шт;
к установке
принимаем 7
секций.
Комната 101
F =
=1,89
м2;
n =
=7,75
шт;
к установке
принимаем 8
секций.
Расчет поверхности нагрева приборов сведен в таблицу 2.
№ помещения |
Температура воздуха в помещении, оС |
Тепловая нагрузка на прибор, Вт |
Температура входящей воды в прибор, оС |
Температура воды на выходе, оС |
Расход воды в приборе, кг/с |
Температурный напор, оС
|
Расчетная плотность теплового потока, Вт/м2 |
Поправочный коэффициент β1 |
Поправочный коэффициент β1 |
Теплоотдача открыто расположенных трубопроводов, Вт |
-0,9 |
Расчетная площадь прибора, м2 |
Поправочный коэффициент β3 |
Поправочный коэффициент β4 |
Расчетные числа секций, шт. |
Установочное число секций, шт. |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
301 |
20 |
986,958 |
95 |
70 |
0,01 |
61,5 |
636 |
1,06 |
1,02 |
0 |
986,958 |
1,68 |
1 |
1 |
6,89 |
7 |
201 |
20 |
947,803 |
95 |
70 |
0,01 |
61,5 |
636 |
1,06 |
1,02 |
0 |
947,803 |
1,61 |
1 |
1 |
6,6 |
7 |
101 |
20 |
1111,843 |
95 |
70 |
0,01 |
61,5 |
636 |
1,06 |
1,02 |
0 |
1111,843 |
1,89 |
1 |
1 |
7,75 |
8 |
Таблица 2. - Ведомость расчета поверхности нагревательных приборов
№№ помещения |
Назначение помещения, tВ оС FП, м2 |
Поверхность охлаждения |
Коэффициент теплопередачи 1/RО, Вт/(м2 оС) |
Разность температур (tВ–tН),оС |
Поправочный коэффициент n
|
Добавочные теплопотери
|
QТП=1/Rо·F(tВ-tН)·(1+ )·n, Вт |
Потери теплоты на инфильтрацию, вентиляцию QИНФ(ВЕНТ), Вт |
Бытовые тепловыделения QБ=21· FП |
Общие потери теплоты помещния QОТ=Qтп+QИНФ(ВЕНТ)-QБ, Вт |
|||||
Обозначение |
Ориентация по сторонам |
Расчетные размеры, м (а х b) и их количество |
Площадь F, м2 |
На ориентацию |
другие |
Суммарный коэффициент добавок (1 + ) |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
101 |
жилая комната tв=200С F=16,14 м2 |
нс |
сз |
6,225х3,5 |
21,788 |
0,296 |
41 |
1 |
0,1 |
- |
1,1 |
290,861 |
669,813 |
338,94 |
1111,843 |
то |
св |
1,5х1,5 |
2,25 |
1,524 |
41 |
1 |
0,1 |
- |
1,1 |
154,648 |
|||||
нс |
св |
3,55х3,5 |
12,425 |
0,296 |
41 |
1 |
0,1 |
- |
1,1 |
165,869 |
|||||
пл |
- |
5,745х3,0 |
17,235 |
0,4 |
41 |
0,6 |
- |
- |
1 |
169,592 |
|||||
Qвент=0,28·3·16,14·1,205·1· (20-(-21))=669,813 |
∑=780,970 |
||||||||||||||
102 |
жилая комната tв=200С F=18,01 м2 |
нс |
св |
3,4х3,5 |
11,9 |
0,296 |
41 |
1 |
0,1 |
- |
1,1 |
158,860 |
747,419 |
378,21 |
877,185 |
то |
св |
1,5х1,5 |
2,25 |
1,524 |
41 |
1 |
0,1 |
- |
1,1 |
154,648 |
|||||
пл |
- |
5,745х3,44 |
19,763 |
0,4 |
41 |
0,6 |
- |
- |
1 |
194,468 |
|||||
Qвент=0,28·3·18,01·1,205·1· (20-(-21))=747,419 |
∑=507,976 |
||||||||||||||
103 |
кухня tв=180С F=10,99 м2 |
нс |
св |
3,0х3,5 |
10,5 |
0,296 |
39 |
1 |
0,1 |
- |
1,1 |
133,333 |
228,785 |
230,79 |
385,192 |
то |
св |
1,5х1,5 |
2,25 |
1,524 |
39 |
1 |
0,1 |
- |
1,1 |
147,104 |
|||||
пл |
- |
7,988+3,418 |
11,406 |
0,4 |
39 |
0,6 |
- |
- |
1 |
106,760 |
|||||
Qинф=0,28·29,93·1· (18-(-21))=228,785 |
∑=387,197 |
||||||||||||||
104 |
ванная tв=180С F=2,08 м2 |
пл |
- |
1,72х1,36 |
2,339 |
0,4 |
39 |
0,6 |
- |
- |
1 |
21,893 |
- |
- |
- |
|
∑=21,893 |
||||||||||||||
105 |
санузел
tв=180С F=1,04 м2
|
пл |
- |
0,86х1,36 |
1,17 |
0,4 |
39 |
0,6 |
- |
- |
1 |
10,951 |
- |
- |
- |
|
∑=10,951 |
||||||||||||||
201 |
жилая комната tв=200С F=16,14 м2 |
нс |
сз |
6,225х3,0 |
18,675 |
0,296 |
41 |
1 |
0,1 |
- |
1,1 |
249,304 |
669,813 |
338,94 |
947,803 |
то |
св |
1,5х1,5 |
2,25 |
1,524 |
41 |
1 |
0,1 |
- |
1,1 |
154,648 |
|||||
нс |
св |
3,55х3,0 |
10,65 |
0,296 |
41 |
1 |
0,1 |
- |
1,1 |
142,173 |
|||||
пл |
- |
5,745х3,0 |
17,235 |
0,167 |
41 |
0,6 |
- |
- |
1 |
70,805 |
|||||
Qвент=0,28·3·16,14·1,205·1· (20-(-21))=669,813 |
∑=616,930 |
||||||||||||||
202 |
жилая комната tв=200С F=18,01 м2 |
нс |
св |
3,4х3,0 |
10,2 |
0,296 |
41 |
1 |
0,1 |
- |
1,1 |
441,619 |
747,419 |
378,21 |
1046,666 |
то |
св |
1,5х1,5 |
2,25 |
1,524 |
41 |
1 |
0,1 |
- |
1,1 |
154,648 |
|||||
пл |
- |
5,745х3,44 |
19,763 |
0,167 |
41 |
0,6 |
- |
- |
1 |
81,190 |
|||||
Qвент=0,28·3·18,01·1,205·1· (20-(-21))=747,419 |
∑=677,457 |
||||||||||||||
203 |
кухня tв=180С F=10,99 м2 |
нс |
св |
3,0х3,0 |
10,5 |
0,296 |
39 |
1 |
0,1 |
- |
1,1 |
114,287 |
194,998 |
230,79 |
270,171 |
то |
св |
1,5х1,5 |
2,25 |
1,524 |
39 |
1 |
0,1 |
- |
1,1 |
147,104 |
|||||
пл |
- |
7,988+3,418 |
11,406 |
0,167 |
39 |
0,6 |
- |
- |
1 |
44,572 |
|||||
Qинф=0,28·25,51·1· (18-(-21))=194,998 |
∑=305,963 |
||||||||||||||
204 |
ванная tв=180С F=2,08 м2 |
пл |
- |
1,72х1,36 |
2,339 |
0,167 |
39 |
0,6 |
- |
- |
1 |
9,14 |
- |
- |
- |
|
∑=9,14 |
||||||||||||||
205 |
санузел tв=180С F=1,04 м2 |
пл |
- |
0,86х1,36 |
1,17 |
0,167 |
39 |
0,6 |
- |
- |
1 |
4,572 |
- |
- |
- |
|
∑=4,572 |
||||||||||||||
301 |
жилая комната tв=200С F=16,14 м2 |
нс |
сз |
6,225х3,3 |
20,543 |
0,296 |
41 |
1 |
0,1 |
- |
1,1 |
274,241 |
669,813 |
338,94 |
986,958 |
то |
св |
1,5х1,5 |
2,25 |
1,524 |
41 |
1 |
0,1 |
- |
1,1 |
154,648 |
|||||
нс |
св |
3,55х3,3 |
11,715 |
0,296 |
41 |
1 |
0,1 |
- |
1,1 |
156,391 |
|||||
пл |
- |
5,745х3,0 |
17,235 |
0,167 |
41 |
0,6 |
- |
- |
1 |
70,805 |
|||||
Qвент=0,28·3·16,14·1,205·1· (20-(-21))=669,813 |
∑=656,085 |
||||||||||||||
302 |
жилая комната
tв=200С F=18,01 м2 |
нс |
св |
3,4х3,3 |
11,22 |
0,296 |
41 |
1 |
0,1 |
- |
1,1 |
149,783 |
747,419 |
378,21 |
755,544 |
то |
св |
1,5х1,5 |
2,25 |
1,524 |
41 |
1 |
0,1 |
- |
1,1 |
154,648 |
|||||
пл
|
- |
5,745х3,44 |
19,763 |
0,167 |
41 |
0,6 |
- |
- |
1 |
81,904 |
|||||
Qвент=0,28·3·18,01·1,205·1· (20-(-21))=747,419 |
∑=386,335 |
||||||||||||||
303 |
кухня tв=180С F=10,99 м2 |
нс |
св |
3,0х3,3 |
9,9 |
0,296 |
39 |
1 |
0,1 |
- |
1,1 |
125,714 |
157,925 |
230,79 |
244,525 |
то |
св |
1,5х1,5 |
2,25 |
1,524 |
39 |
1 |
0,1 |
- |
1,1 |
147,104 |
|||||
пл |
- |
7,988+3,418 |
11,406 |
0,167 |
39 |
0,6 |
- |
- |
1 |
44,572 |
|||||
Qинф=0,28·20,66·1· (18-(-21))=157,925 |
∑=317,390 |
||||||||||||||
304 |
ванная tв=180С F=2,08 м2 |
пл |
- |
1,72х1,36 |
2,339 |
0,167 |
39 |
0,6 |
- |
- |
1 |
9,14 |
- |
- |
- |
|
∑=9,14 |
||||||||||||||
305 |
санузел tв=180С F=1,04 м2 |
пл |
- |
0,86х1,36 |
1,17 |
0,167 |
39 |
0,6 |
- |
- |
1 |
4,572 |
- |
- |
- |
|
∑=4,572 |
||||||||||||||
Таблица 1. – Ведомость расчета потерь теплоты квартиры.