Определение теплопотерь здания в соответствии с действующими СНиП и ГОСТ

     Определяем  расчетный тепловой поток каждого  помещения и наносим на расчетную  схему системы отопления (Приложение 3). 

8.1 Определяем тепловые  нагрузки участков.  

  Расчетный  тепловой поток:

Qп = Qm.п.·β1.·β2, Вт

  где    Qm.п- расчетные теплопотери помещения  (см. раздел 3 «Расчёт теплопотерь»), Вт

            β1- коэффициент учета дополнительного  теплового потока устанавливаемых  отопительных приборов за счет округления сверх расчетной величины;

            β2- коэффициент учета дополнительных  потерь теплоты отопительными  приборами, расположенными у наружных ограждений;

Примем предварительно для установки стальные панельные  радиаторы «Конрад-РСВ» согласно табл.4.1 стр. 31 [10]  β1=1.043; β2 =1.04.

       Тогда расчетный тепловой поток:

Тогда расчетный  тепловой поток:

- участок 0--1   Qп =75673, Вт

- участок 1--2   Qп =28085, Вт

- участок 2--3   Qп =16735, Вт

- участок 3--4   Qп =14537, Вт

- участок 4--5   Qп =12259, Вт

- участок 5--6   Qп =9434, Вт

- участок 6--7   Qп =8383, Вт

- участок 7--8   Qп =5972, Вт

- участок 8--9   Qп =3330, Вт

- участок 9--10   Qп =2544, Вт

- участок 10--11  Qп =786, Вт

- участок 11'-10'  Qп =1360, Вт

- участок 10-9'    Qп =2544, Вт

- участок 9'-8'    Qп =3330, Вт

- участок 8'-7'    Qп =5972, Вт 

- участок 7'-6'    Qп =8383, Вт

- участок 6'-5'    Qп =9434, Вт

- участок 5'-4'    Qп =12259, Вт

- участок 4'-3'     Qп =14537, Вт

- участок 3'-2'   Qп =16735, Вт

- участок 2'-1'    Qп =28085, Вт

- участок 1'-0'   Qп =75673, Вт

ИТП   75673  

8.2.  Заносим в расчетную  таблицу 1 тепловые  нагрузки, соответствующие  данному участку. 

8.3 Вычисляем расход  теплоносителя, соответствующий  данной тепловой  нагрузке: 

Gуч = 3,6 × Qуч/(ср  × (tг - tо)), кг/ч

где Qуч- тепловая нагрузка на участке, Вт

      ср - теплоемкость воды, ср =4,19 кДж/кг*оС

      tг(о)- температура теплоносителя на  входе (выходе) системы отопления  tг(о)=95(70) оС  

8.4. Определяем диаметры  участков.

 С помощью  таблиц для гидравлического расчета  трубопроводов систем водяного отопления, по известной величине массового расхода G и ориентировочной величине скорости теплоносителя в трубопроводах  (w=0.3-0.5 м/c), определяем диаметры участков d, фактическое значение скорости теплоносителя на участке w и значение удельных потерь давления на трение R. [11] 

8.5 Определяем динамическое  давление жидкости  на участке:

Рдин = (ω2 • ρ)/2, Па 

8.6 Определяем потери  давления на трение  по длине участка:  

R • l, Па 

8.7 Определяем потери  давления в местных  сопротивлениях по длине участка:

 

Z= Рдин•∑ζ, Па 

Для удобства составляем таблицу местных сопротивлений (табл. 2). 

Местные сопротивления  и их коэффициенты на участках основного  циркуляционного кольца

                                                                                                                               Таблица 2

Номер участка	Диаметр	Наименование  местных сопротивлений	Коэффициенты  местных сопротивлений	Сумма коэффициентов местных сопротивлений
0-1	50	задвижка, внезапное расширение	0,5 1	1,5
1-2	32	внезапное сужение, запорный вентиль  ШТРЕМАКС-АG (полнопроходной), 3 отвода тройник на разделение,	0,5 0,3 0,5х3 3	5,3
2-3	25	тройник на разделение, 2отвода, запорный вентиль  ШТРЕМАКС-АG (полнопроходной),	3 0,5х2 0,3	4,3
3-4	25	тройник на разделение, запорный вентиль  ШТРЕМАКС-АG (полнопроходной),	3 0,3	3,3
4-5	25	тройник на разделение, запорный вентиль  ШТРЕМАКС-АG (полнопроходной),	3 0,3	3,3
5-6	25	тройник на разделение, запорный вентиль  ШТРЕМАКС-АG (полнопроходной),	3 0,3	3,3
6-7	20	тройник на разделение, запорный вентиль  ШТРЕМАКС-АG (полнопроходной),	3 0,3	3,3
7-8	20	тройник на разделение, запорный вентиль  ШТРЕМАКС-АG (полнопроходной),	3 0,3	3,3
8-9	15	2 отвода, радиаторный узел, отвод тройник на проход	0,8х2 16 0,8х2 0,5	19,7
9-10	15	2 отвода, радиаторный узел, отвод тройник на проход	0,8х2 16 0,8х2 0,5	19,7
10-11	15	2 отвода, радиаторный узел, отвод тройник на проход	0,8х2 16 0,8х2 0,5	19,7
11’-10’	15	тройник на проход, 12 отводов, радиаторные узлы (термостатические и балансировочные клапаны), 6 отводов  тройник на слияние	3 0,8х12 72,4 0,8х6 1,5	91,2
10’-9’	15	2 отвода, радиаторный узел, отвод тройник на проход	0,8х2 24 0,8х2 0,5	27,4
9’-8’	15	2 отвода, радиаторный узел, отвод тройник на проход	0,8х2 16 0,8х2 0,5	27,7
8’ -7’	20	балансировочный вентиль ШТРЕМАКС-GM, тройник на слияние	3.2 1,5	4.7
7’-6’	20	балансировочный вентиль ШТРЕМАКС-GM, тройник на слияние	3.2 1,5	4.7
6’-5’	20	балансировочный вентиль ШТРЕМАКС-GM, тройник на слияние	3.2 1,5	4.7
5’-4’	20	балансировочный вентиль ШТРЕМАКС-GM, тройник на слияние	3.2 1,5	4.7
4’-3’	25	балансировочный вентиль ШТРЕМАКС-GM, тройник на слияние	3.2 1,5	4.7
3’-2’	25	внезапное сужение, запорный вентиль  ШТРЕМАКС-АG (полнопроходной), 3 отвода  тройник на разделение,	0,5 0.3 0,5х3 3	5.3
2’-1’	32	3 отвода балансировочный вентиль ШТРЕМАКС-GM, внезапное расширение. тройник на разделение,	0,5х3 3,05 1 3	8.9
1’-0’	50	внезапное сужение, задвижка	0,5 0,5	1
ИТП	50	3 задвижки, 3 клапана обратных, балансировочный вентильШТРЕМАКС-M, фильтр косой, 3 тройника на  ответвление	0,5×3 4,5×3 3,56 не учтен 23×1,5	53,06

 

8.8.  Определяем коэффициент  местного сопротивления  в балансировочном   вентиле ШТРЕМАКС-M :

     Коэффициент  местного сопротивления:

ξ=S/A,

где    S – гидравлическая характеристика, Па/(кг/c)² ,

         А – удельное динамическое  давление, Па/(кг/c)²,

S=∆P/G² ,

где    G  - массовый расход, кг/сек

          ∆Р - потери давления на вентиле  при выше указанном расходе,  кПа 

,

               d – внутренний  диаметр трубопровода, м 

Определим КМС  балансировочном  вентиле ШТРЕМАКС-GM Dу32:

S=∆P/G²=100·10³/(5.222)²=3667 Па/(кг/c)²,

где    G=18800 кг/час = 5.222  кг/сек, - массовый расход,

          ∆Р=100 кПа, потери давления на  вентиле при выше указанном  расходе

 Па/(кг/c)²,

    где   ρ=972 кг/м³  - плотность воды,

           d – диаметр трубопровода, м   

Тогда                                       ξ=3667/460=7,98 

8.9  Потери давления  в запорном вентиле  и фильтре:

, 

где      G – массовый расход на участке, кг/час

           - условная пропускная способность вентиля, м³/час 

Определяем потери давления в запорном вентиле ШТРЕМАКС-АG Dу32: 

, Па 

Определяем потери давления в фильтре Dу50: 

, Па 

8.10 Определяем потери  давления на расчетном  участке 

Rl+z, Па 

8.11 Определяем суммарные  потери давления  на участке: 

Rl+z, Па 

8.12 Определяем полные  потери давления  в расчетном циркуляционном  кольце: 

∑(Rl+z), Па 

Результаты гидравлического расчёта сведены в табл. 1 

9. Подбор циркуляционного  насоса.

     Располагаемое  циркуляционное давление ∆Рр  представляет собой разность  давлений, которая расходуется в  системе отопления на преодоление  сопротивлений движению теплоносителя по циркуляционному контуру. Поскольку в системе используется циркуляционный насос, то располагаемое циркуляционное давление:

∆Рр =Рн +Ке ·∆Ре, Па

где     Рн – требуемый напор циркуляционного  насоса, Па

           Ке – коэффициент (для горизонтальных  двухбных систем принимают 0.6),

          ∆Ре – естественное давление, Па

∆Ре =∆Ре.пр+∆Ре.тр

где    ∆Ре.пр – естественное давление от охлаждения воды в приборах, Па

         ∆Ре.тр – естественное давление  от охлаждения воды в трубопроводах,  Па

В насосных системах с нижней разводкой величиной ∆Ре.тр можно пренебречь.

Определим естественное давление от охлаждения воды в приборах: 

 ∆Ре.пр= β·g·h·(tг  - tо), Па 

где     β=0.66 (зависит от расчетной разницы  температуры воды в системе),

          h – вертикальное расстояние между условным центром охлаждения в ветви и центром нагревания в системе, м

∆Ре.пр= 0.66·9.81·6.0·(105 -70)=1360 Па,

Естественное  давление:

∆Ре =∆Ре.пр=1360 Па,

      Тогда требуемый напор циркуляционного  насоса Рн ,  для горизонтальной  двухтрубной ситемы отопления определяем по формуле:

Рн =∆Рс.о -Ке ·∆Ре= ∆Рс.о -0.4 ·∆Ре , Па

где    ∆Рc.о  – потери давления в основном расчетном  циркуляционном кольце, Па

     Согласно  расчетной таблице 2 потери давления  в основном циркуляционном кольце  системы отопления ∆Рc.о =19440 Па.

     

Величина  Ке ·∆Ре =0,6·1360=816 Па, что составляет меньше 10% от требуемого давления циркуляционного  насоса, следовательно ею можно пренебречь.

      Тогда требуемый напор циркуляционного  насоса:

Рн =∆Рс.о = 19440 Па= 1.98+2= 3.98 м. вод.ст.

      Требуемая производительность насоса:

Qтр. =1.1Qрасч. =2,6 (м³/час)

  Устанавливаем  циркуляционный насос Wilo–ТОP-RL 30/6,5.

Увязка потерь давления на ответвление.

Рассмотрим для  увязки циркуляционное кольцо (участок 4)

Располагаемый перепад давлений для участков:

                       

∆Ррасп. уч  2-2” =∆ Руч 10-11 +∆ Руч 11-11” +∆ Руч 11”-10”  , Па 

Выполняем гидравлический расчет для участка 4, результаты заносим  в таблицу 1. 

Где местные  сопротивления:

              - тройник на ответвление – 1,5

              - 13 отводов – 0,8*13 = 10,4

              - тройник на слияние – 1,5 

Требуемое сопротивление  в балансировочном клапане ГЕРЦ-RL-5 Dу15:

∆ Р расп 2-2”. -∆Р уч 4  = 7335 – 186 = 7149 Па, 

Определим значение Кv  балансировочного клапана:

м³/час, 

Пропускная способность  м³/час, соответствует значению преднастройки клапана

V= 0,5. 

10.  Тепловой расчет  отопительных приборов.

  Выполняется  тепловой расчёт отопительных  приборов двухтрубной горизонтальной ветки системы водяного отопления со cтальными панельными радиаторами РСВ «Конрад». Радиаторы устанавливаются под окнами на наружной стены без ниши. Используются отопительные приборы с боковым расположением присоединительных патрубков, оснащенные воздуховыпускным клапаном типа кран Маевского. Схема движения теплоносителя через прибор «сверху-вниз». Температура теплоносителя на входе: tг= 95 оС.

     Требуемый  номинальный тепловой поток отопительного  прибора (согласно [10]):

Qнт= Qпр расч /φ1·φ2·b·р,

где

         φ1 – безразмерный поправочный  коэффициент, учитывает изменение  теплового потока отопительного  прибора при отличии расчетного  температурного напора от нормированного, принимаем по табл 4.5 [10];

        φ2 – безразмерный поправочный  коэффициент, учитывает изменение теплового потока отопительного прибора при отличии расчетного массового расхода теплоносителя через прибор от нормированного, при движении теплоносителя по схеме «сверху-вниз» φ2 =1;

         b – безразмерный поправочный  коэффициент на расчетное атмосферное давление (при давлении 760 мм рт. ст. b=1);

      р – безразмерный поправочный  коэффициент, с помощью которого  учитывается специфика зависимости теплового потока и коэффициента теплопередачи панельного радиатора от его длины, при движении теплоносителя по схеме «сверху-вниз» р=1;

     Тепловой  поток прибора в расчетных  условиях: