Зайцев О.Н. Пособие - Проектирование систем водяного отопления

Подождите немного. Документ загружается.

150

Зайцев О. Н., Любарец А. П. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ

151

Рис. 12.6. Расчетная схема однотрубной ветки горизонтальной поквартирной системы водяного отопления.

150

Зайцев О. Н., Любарец А. П. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ

151

Таблица 12.5.

Теплоотдача открыто проложенных стальных труб в помещении



помеще-

ния

 отопи-

тельного

прибора

Диаметр

трубы

, мм

Длина труб, м

Температур-

ный напор

∆t

тр

, °С

Величина

[16],

тр

, Вт/м

Расчет теплоотдачи трубопроводов

по формуле (9.5)

Общая тепло-

отдача труб

тр

, Вт

вертикальных горизонтальных

203 I

0,5 + 0,1



2 = 0,7

3,9 + 0,15 = 4,05

61,17 48,4

тр

= 48,4 (0,7 + 1,28 · 4,05) =

285 Вт

484

2,5 —

75 79,5

тр

= 79,5 · 2,5 = 199 Вт

202 II 15

0,5 + 0,1



2 = 0,7

3,5 + 0,15 = 3,65

55,67 42,8

тр

= 42,8 (0,7 + 1,28 · 3,65) =

230 Вт

230

201 III

0,15 + 0,5 + 0,1



2 =

0,85

2,6 + 0,15 = 2,75

48,93 37,2

тр

= 37,2 (0,85 + 1,28 · 4,05) =

163 Вт

284

2,5 —

52 48,5

тр

= 48,5 · 2,5 = 121 Вт

Примечание. Для системы присоединения «Герц»-2000» приняты: длина вертикальных участков подводок к радиатору ℓ

= 0,7 м, длина

горизонтальных участков подводок ℓ

– по факту 0,05 м.

МЕТОДИКА РАСЧЁТА НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

152

Зайцев О. Н., Любарец А. П. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ

153

Требуемый тепловой поток для каждого радиатора, приведенный к нормированным условиям,

вычисляем по формуле (12.3):

О.П

потр

= ————————— ;

b c ψ

1459

потр

= —————————————— = 1757 Bт;

0,839



0,962



0,99



1,039

892

потр

= —————————————— = 1215 Bт

0,742



0,962



0,99



1,039

;

711

III

потр

= —————————————— = 1144 Bт.

0,628



0,962



0,99



1,039

Расчетное количество радиаторов определяется по формуле (12.14):

потр

= ————

, (12.14)

где:

= 174 Вт – номинальный тепловой поток одной секции радиатора МС-140-98.

1757

= ——— = 10,1 шт.;

174

1215

= ——— = 6,98 шт.;

174

1144

III

= ——— = 6,57 шт.

174

Установочное количество секций в каждом радиаторе определяем по формуле:

уст

= ——

, (12.15)

где:

- поправочный коэффициент, учитывающий количество секций в радиаторе. Для радиато-

ров типа МС при количестве секций от 3 до 15 принимается b

= 1, от 16 до 20 - b

= 0,98,

от 21 до 25 - b

= 0,96.

То есть, для всех радиаторов горизонтальной ветки при b

= 1:

уст

= n

Вычисленную по формуле (12.14) величину n

уст

округляем до целого числа n

фуст

так, чтобы

фактический тепловой поток радиатора, приведенный к нормированным условиям, был наиболее

близким (расхождение в сторону уменьшения не должно превышать 60 Вт или 5%).

Фактический тепловой поток радиатора, приведенный к нормированным условиям, определя-

ют по формуле (12.16):

= Q

уст

, (12.16)

Так, в данном примере при n

уст

= 10 шт., n

уст

= 7 шт. и n

уст

III

= 6 шт.

= 174



10 = 1740 Вт; Q

= 174



7 = 1218 Вт; Q

III

= 174



6 = 1044 Вт.

Расхождение между величинами Q

и Q

noтр

определены по формуле (12.13):

- Q

noтр

М = ——————

100%;

noтр

152

Зайцев О. Н., Любарец А. П. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ

153

1740 - 1757

= —————— 100 = -0,97%

1757

при Q

- Q

noтр

= 1740 – 1757 = –17 Вт;

1218 - 1215

= —————— 100 = 0,2%

1757

при Q

потр

= 1218 – 1215 = 3 Вт;

1044 - 1144

III

= —————— 100 = -8,74%

1757

при

III

- Q

III

потр

= 1044 – 1144 = –100 Вт;

Поскольку М

III

больше 5%, а Q

III

потр

более 60 Вт, окончательно принято n

уст

III

= 7 шт.

При этом Q

III

= 174



7 = 1218 Вт;

1218 - 1144

III

= —————— 100 = 6,47%

1144

МЕТОДИКА РАСЧЁТА НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

154

Зайцев О. Н., Любарец А. П. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ

155

Таблица 12.6.

Расчет чугунных секционных радиаторов типа МС-140-98



поме-

щения



радиа-

тора

Вт

вн

Вт

О.П,

кгч

вх

°С

∆ t

О.П

°С

вн

°С

∆ t

°С

тр

Вт

О.П

Вт ϕ

потр

Вт

уст

Вт

М, %

Пример 1:

П.В

= 101,8 кг/ч; b

= 1,01; b

= 1; α = 0,5; b = 0,99; ψ

= 1; ψ

= 1; Q

= 174 Вт/секц.

203 I 1620 260 50,9 95 27,65 20 61,17 484 1459 0,839 0,962 1,039 1757 10,1 1 10,1 10 1740 -0,97

202 II 880 210 50,9 81,13 15,02 18 55,67 230 892 0,742 0,962 1,039 1215 6,98 1 6,98 7 1218 +0,2

201 III 790 170 50,9 73,67 13,48 18 48,93 287 711 0,628 0,962 1,039 1144 6,57 1 6,57 7 1218 +6,47

Пример 2:

П.В

= 101,8 кг/ч; b

= 1,01; b

= 1; b = 0,99; ψ

= 1; ψ

= 1; Q

= 174 Вт/секц.

201 I 790 170 24,4 95 28,1 18 63 677 351 0,872 0,934 1,039 419 2,41 1 2,41 3 522 +24,6

202 II 880 210 27,2 95 28,1 18 63 400 737 0,872 0,949 1,039 866 4,98 1 4,98 5 870 +0,5

203 III 1620 1620 50,1 95 28,1 20 61 165 1748 0,836 0,961 1,039 2116 12,16 1 12,16 12 2088 +1,3

154

Зайцев О. Н., Любарец А. П. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ

155

Пример 2.

Расчет отопительных приборов двухтрубной горизонтальной поквартирной систе-

мы водяного отопления жилого здания [28].

Исходные данные

Рассчитать чугунные радиаторы типа МС-140-98 приведенной на рис. 12.7 двухтрубной гори-

зонтальной системы водяного отопления, отапливающей помещения 201, 202, 203 двухкомнат-

ной квартиры жилого дома в г. Киеве. Расчетный перепад температур воды в системе отопления

- t

= 95 - 70 °С. Установка отопительных приборов принята под окнами у стены без ниш.

Радиаторы оборудуются системой присоединения “Герц-2000” для двухтрубных систем с термо-

статическими клапанами “Герц-ТS-90” и вмонтированными воздушными кранами. Трубопроводы

системы отопления, проложенные открыто, запроектированы из стальных водогазопроводных

труб /ГОСТ 3262-89*/. Согласно результатам гидравлического расчета системы отопления расход

воды в горизонтальной приборной ветке равен G

П.В

= 101,8 кг/ч. Исходные данные, необходи-

мые для расчета радиаторов, приведены на рис. 12.7.

Последовательность расчета

Температура воды на входе в нагревательные приборы:

= 95 °С.

Расход воды в радиаторах определяется по формуле (12.12):

О.П

= G

П.В

——— ,

П.В

где:

- теплопотери помещения, в котором устанавливается ί – тый нагревательный прибор, опре-

делены по формуле (6.2), Вт;

П.В

- теплопотери помещений квартиры, которые отапливаются расчетной веткой, Вт.

790 790

О.П

= 101,8 ————————— = 101,8 ——— = 24,4 кг/ч;

790 + 880 + 1620 3290

880

О.П

= 101,8 ——— = 27,2 кг/ч;

3290

1620

О.П

III

= 101,8 ——— = 50,1 кг/ч;

3290

Перепад температуры воды в радиаторах ветки рассчитан по формуле (12.11):

0,86 Q

П.В.

∆t

О.П

= ——————— ;

П.В

0,86

3290

1,01

∆t

О.П

= ∆t

О.П

= ∆t

О.П

III

=————————— = 28,1 °С

101,8

Температурний напор в каждом радиаторе определен по формуле (12.6):

28,1 28,1

∆t

= ∆t

= 95 - ——— - 18 = 63 °С; ∆t

III

= 95 - ——— - 20 = 61 °С.

2 2

Температурний напор для всех трубопроводов, проложенных в отапливаемых помещениях,

определен по формуле (12.17):

+ t

∆t

тр

——— - t

вн

(12.17)

МЕТОДИКА РАСЧЁТА НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

156

Зайцев О. Н., Любарец А. П. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ

157

Рис. 12.7. Расчетная схема ветки двух трубной поквартирной системы водяного отопления.

156

Зайцев О. Н., Любарец А. П. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ

157

95 + 70

∆t

тр

= ∆t

тр

———— - 18 = 64,5 °C,

95 + 70

∆t

III

тр

———— - 20 = 62,5 °C.

Теплоотдачу открыто проложенных стальных труб в отапливаемом помещении определяем по

формуле (12.5). По рис. 12.7 и данным на рис. 12.4 для каждого помещения определяем длину

вертикальных и горизонтальных участков трубопроводов ℓ

и ℓ

м, и соответствующие им тем-

пературные напоры, ∆t

тр

, °С, и тепловые потоки 1 м вертикальных труб q

тр

, Вт/м. Результаты

расчетов приведены в табл. 12.7.

Расчетная тепловая мощность каждого радиатора горизонтальной приборной ветки опреде-

лена по формуле (12.4):

O.П

= (Q

+ Q

вн

- 0,90 Q

тр

) b

;

O.П.

= (790 + 170 – 0,9 · 677) 1,01 = 351 Вт;

O.П.

= (880 + 210 – 0,9 · 400) 1,01 = 737 Вт;

O.П.

III

= (16200 + 260 – 0,9 · 165) 1,01 = 1748 Вт.

Поправочный коэффициент ϕ

определяется по формуле (12.1) или по графику (рис. 12.1) для

радиаторов горизонтальной ветки:

∆t

—

1+n

;

= φ

—

1,3

= 0,872;

III

—

1,3

= 0,836

Поправочный коэффициент ϕ

определяется по формуле (12.1) или по графику (рис. 9.16) для

всех радиаторов горизонтальной ветки:

O.П.

——

;

360

24,4

——

0,02

= 0,934

360

;

27,2

——

0,02

= 0,949

360

;

50,1

III

——

0,02

= 0,961

360

Поправочный коэффициент b определяется по рис.12.3 по барометрическому давлению для

Киева Р

= 990 гПа:

b = 0,99.

Согласно данных табл. 12.1 для всех радиаторов: с = 1,039, ψ

= 1 (схема движения воды в

радиаторах “сверху-вниз”), ψ

= 1 (однорядная установка радиаторов по вертикали), ψ

= 1 (одно-

рядная установка радиаторов в глубину).

МЕТОДИКА РАСЧЁТА НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

158

Зайцев О. Н., Любарец А. П. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ

159

Таблица 12.7.

Теплоотдача открыто проложенных стальных труб в помещении

 по-

меще-

ния

 отопи-

тельного

прибора

Условный диа-

метр прохода

трубы d

, мм

Длина труб, м

Температур-

ный напор

∆t

тр

, °С

Величина

[16],

тр

, Вт/м

Расчет теплоотдачи трубопро-

водов по формуле (9.5)

Общая те-

плоотдача

труб Q

тр

Вт

вертикальных

ℓ

горизонтальных

ℓ

201 I

10 0,65 0,15 64,5 42

42 (0,65 + 1,28



0,15) = 35 Вт

67715 0,15

2,02



2 + 0,92 = 4,96

64,5 53

53 (0,15 + 1,28



0,92 + 1,28.

2,02



0,9) = 317 Вт

2,5



2 =5,0

— 64,5 65



5 = 325 Вт

202 II

10 0,65

2,225



2 + 0,15 = 9,6

64,5 42

42 (0,65 + 1,28



0,15 + 1,28.

2,225



2 . 0,9) = 250 Вт

400

15 —

1,225



2 = 2,45

64,5 53



1,28



2,45



0,9 = 150 Вт

203 III 10 0,65

1,425



2 + 0,15 = 3,0

62,5 40

42 (0,65 + 1,28



0,15 + 1,28.

2,85



0,9) = 165 Вт

165

Примечание. Длина вертикальных участков подводок к радиатору ℓ

= 0,65 м, длина горизонтальных участков подводок ℓ

- по факту 0,05 м. Для

горизонтально проложенных над полом приборных веток в два ряда по высоте величина Qтр учтена с поправочным коэффициентом 0,9.

158

Зайцев О. Н., Любарец А. П. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ

159

Требуемый тепловой поток для каждого радиатора, приведенный к нормированным условиям,

вычисляем по формуле (12.3):

О.П

потр

= ————————— ;

b c ψ

351

потр

= —————————————— = 419 Bт;

0,872

0,934

0,99

1,039

737

потр

= —————————————— = 866 Bт;

0,872

0,949

0,99

1,039

1748

III

потр

= —————————————— = 2115 Bт.

0,836

0,961

0,99

1,039

Расчетное количество секций радиатора определяем по формуле (12.14):

потр

= ————

где:

= 174 Вт – номинальный тепловой поток одной секции радиатора МС-140-98.

419

= ——— = 2,41 шт.;

174

866

= ——— = 4,98 шт.;

174

2115

III

= ——— = 12,16 шт.

174

Установочное количество секций в радиаторе определяем по формуле (12.15):

уст

= —— ;

Для всех радиаторов ветки при b

= 1

уст

= n

Вычисленную по формуле (12.14) величину n

уст

округляем до целого числа n

фуст

так, чтобы

фактический тепловой поток радиатора, приведенный к нормированным условиям, был наиболее

близким (расхождение в сторону уменьшения не должно превышать 60 Вт или 5%).

Фактический тепловой поток радиатора, приведенный к нормированным условиям, определя-

ют по формуле (12.16):

= Q

уст

Так, в данном примере при n

уст

= 2 шт., n

уст

= 5 шт. и n

уст

III

= 12 шт.

= 174



2 = 348 Вт; Q

= 174



5 = 870 Вт; Q

III

= 174



12 = 2088 Вт.

Расхождение между величинами Q

и Q

noтр

определены по формуле (12.13):

348 - 419

= ————— 100 = -16,9 %

419

при Q

- Q

noтр

= 348 – 419 = –71 Вт;

870 - 866

= ————— 100 = 0,5 %

866

при Q

потр

= 870 – 866 = 4 Вт;

2088 - 2155

III

= —————— 100 = -1,3 %

2155

при

III

- Q

III

потр

= 2088 – 2155 = -27 Вт.

В связи с тем, что М

больше 5%, а Q

- Q

noтр

превышает 60 Вт, принято n

уст

= 3 шт.

При этом Q

= 174 · 3 = 522 Вт;

522 - 419

= ————— 100 = 24,6 %

419

Результаты расчета радиаторов сведены в табл.12.6.

МЕТОДИКА РАСЧЁТА НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ