Расчет площади поверхности нагрева и подбор нагревательных приборов.

Все потери тепла помещением должны компенсироваться теплоотдачей установленных в нем нагревательных приборов.

Суммарную площадь поверхности нагрева приборов определяют по формуле:

(3,7)

 

где

	- теплопередача нагревательных приборов отапливаемого помещения, Вт;
	- средняя температура теплоносителя в приборе,;
	- температуры теплоносителя при входе в прибор и при выходе из него для систем водяного отопления в жилых, общественных, административных зданиях и школах ; в детских садах и яслях, садах и больницах ;
	- расчетная температура воздуха в помещении,;
	- коэффициент теплопередачи нагревательного прибора(таблица 5, приложение 3), ;
	- поправочный коэффициент, учитывающий остывание воды в трубопроводах (таблица 6, приложение 3);
	- поправочный коэффициент на способ установки прибора(таблица 7, приложение 3);
	- поправочный коэффициент, учитывающий схему присоединения радиатора к стоякам системы отопления и расход воды через нагревательный прибор(таблица 9, приложение 3);

 

При расчете площади поверхности нагрева нагревательных приборов учитывают теплоотдачу открытых трубопроводов, проложенных в отапливаемом помещении:

(3,8)

 

 

где

	- коэффициент теплопередачи трубопровода (таблица 5, приложение 3);
	- площадь наружной поверхности трубопровода, ;
	- температура воды в трубе,;
	- средняя температура воздуха в помещении,;
	- коэффициент, равный для падающей линии, расположенной под потолком, - 0, 25; для вертикальных стояков — 0,5; для обратной линии, расположенной над полом, - 0,75; для подающей и обратной подводок к нагревательному прибору -1,0;

 

Эквивалентную площадь поверхности нагрева приборов определяют по формуле:

(3,9)

 

где

	- теплоотдача 1 эквивалентной площади, Вт. При произвольной разности температур между теплоносителем и помещением и различной установке прибора q вычисляют по формуле (3,10);
	- эквивалентная площадь поверхности открыто проложенных трубопроводов в отапливаемом помещении, ;
	-величины из формулы (3,7);

 

Теплоотдачу 1 эквивалентной площади находят по формуле:

(3,10)

 

где

	- коэффициент теплопередачи при относительном расходе воды через нагревательный прибор, равный единице (таблица 10, приложение 3);
	- коэффициент из формулы (3,7);
	- разность между средней температурой теплоносителя и температурой воздуха в помещении;

Относительный расход воды в нагревательном приборе на 1 эквивалентной площади по отношению к условному расходу 17,4 находят по формуле:

(3,11)

 

Эквивалентную площадь поверхности неизолированных трубопроводов определяют по формуле:

 

(3,12)

 

где

	- длина трубопровода, м;
	- коэффициент из формулы (3,8);

 

Зависимость эквивалентной площади поверхности нагрева от диаметра 1 м открыто проложенного трубопровода приведена ниже:

Диаметр трубы, мм							76/3	108/4
	0,12	0,15	0,18	0,21	0,24	0,30	0,37	0,53

 

Для систем отопления применяют стальные водогазопроводные и стальные электросварные трубы. Размер первых обозначают диаметром условного прохода(например =25мм), вторые выпускаются со стенками различной толщины, и поэтому в обозначении этих труб указывают наружный диаметр и толщину стенки в миллиметрах(например, 89/3,5).

Характеристика труб с указанием усредненных значений их пропускной способности по воде и допустимой максимальной тепловой нагрузки приведена в таблице 5, приложение 3. Этими данными следует руководствоваться, когда при расчете для вновь проектируемой системы отопления необходимо ориентировочно назначить диаметры трубопроводов всех участков. Обычно магистральные трубопроводы в системах отопления имеют

=25...50 мм, стояки - =20...32 мм, подводки к нагревательным приборам -

=15...20 мм.

После выбора нагревательных приборов и размещения их в помещении проводят гидравлический расчет трубопроводов системы отопления, заключающийся в определении экономичных, то есть минимально допустимых диаметров труб всех участков, обеспечивающих подачу в нагревательные приборы требуемого количества теплоносителя при располагаемом циркуляционном давлении.

 

Горячее водоснабжение

Расход тепла за отопительный период на горячее водоснабжение жилых, общественных и производственных помещений рассчитывается в соответствии со СНиП «Тепловые сети. Нормы проектирования».

В животноводческих помещениях максимальный расход тепла на горячее водоснабжение для санитарно-гигиенических нужд и приготовления кормов определяется по формуле:

 

(3,13)

 

где

	- коэффициент неравномерности потребления горячей воды в течение суток, принимают ;
	- массовая теплоемкость воды, равная 4,19 кДж/(кг*К);
	- расчетная температура горячей воды, равная 40...60;
	- расчетная температура холодной воды, принимаемая в зимний период равной 5, в летний период - 15;
	- число животных данного вида в помещении;
	- среднесуточный расход горячей воды на одно животное принимают: для коров — 15 кг, телят и молодняка — 2 кг, свиноматок — 30 кг, свиней на откорме — 3 кг;

 

Расчет водоподогревателя и аккумулятора тепла. Поверхность нагрева водоподогревателя и объем аккумуляторного бака рассчитывают на основе данных, полученных из суточного графика тепловой нагрузке и интегрального графика потребления тепла.

 

Расчетную зависимость аккумуляторного бака вычисляют по формуле:

 

(3,14)

 

где

	- наибольшая разность ординат на интегральном графике, представляющая собой количество аккумуляторного тепла, кДж;
	- плотность воды ();
	- массовая теплоемкость воды, равная 4,19 кДж/(кг*К);
и	- расчетные температуры горячей и холодной воды,;

Площадь поверхности нагрева змеевика емкостного в водоподогревателя находится по формуле:

 

(3,15)

 

где

	- расчетный расход тепла на нагрев воды, Вт;
1,2	- коэффициент, учитывающий потери тепла;
	- коэффициент теплопередачи от теплоносителя к воде, (для водяных змеевиков из стали =350; для паровых соответственно 700 и 835);
и	- температуры теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах,;
и	- расчетные температуры горячей и холодной воды,;

 

Средняя температура теплоносителя пара при избыточном давлении , при избыточном давлении она применяется равной температуре насыщенного пара.

Скоростные водоподогреватели выбирают по площади поверхности нагрева, определяют по формуле:

 

(3,16)

 

где

	- коэффициент запаса, учитывающий загрязнение и отложение накипи на внутренних поверхностях трубок;
	- средний температурный напор, где и большая и меньшая разности температур теплоносителя и нагревателя воды по концам водоподогревателя. Для прямотока ; ; для противотока ; . Здесь и - начальная и конечная температура нагреваемой воды,;
	- коэффициент теплопередачи, где - коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к стенкам трубок, ;   - коэффициет теплоотдачи от стенок трубок к нагреваемой воде, ; - термическое сопротивление, для латунных трубок

 

Для водо-водяных скоростных подогревателей коэффициент теплоотдачи определяют по формуле:

 

(3,17)

 

где

	- средняя температура теплоносителя или нареваемой воды;
	- скорость теплоносителя или нагреваемой воды, м/с;
	- диаметр трубки(наружный или внутренний), м;

 

Для паровых подогревателей при пленочной конденсации пара снаружи горизонтального пучка трубок:

(3,18)

 

где

	- температура пленки конденсата — средняя между температурой насыщенного пара и стенки, ;
	- среднее число трубок в вертикальном ряду горизонтального пучка;
	- разность температур насыщенного пара и стенки,;

 

 

Глава 2.