5.10. Определение расчетных расходов теплоты на горячее водоснабжение

Для того чтобы можно было подобрать оборудование, необходимое для работы системы горячего водоснабжения, необходимо определить максимально-часовой расход теплоты в сутки максимального водопотребления.

Расход теплоты системой в течение часа максимального водопотребления за период максимального водопотребления на нужды горячего водоснабжения с учетом теплопотерь (кВт), СНиП рекомендует определять по формуле:

,кВт (5.10.1)

где – максимальный часовой расход горячей воды (берется из п. 5.4);

– средняя температура воды в водоразборных стояках системы горячего водоснабжения. В соответствии с п. 3.12 [1] принимается 55 ⁰С, а в курсовом проекте значение определяется в соответствии с заданием на проектирование;

– температура холодной воды, принимается в соответствии с заданием на проектирование (при отсутствии данных – 5 ⁰С);

– суммарные теплопотери подающими и циркуляционными трубопроводами, кВт.

Максимальный часовой расход теплоты используется при расчете площади поверхности теплообмена водоподогревателей.

5.11. Подбор оборудования цтп

В ЦТП располагается основное инженерное оборудование систем холодного и горячего водоснабжения: водомерные узелы; повысительные установки различного назначения: для подачи воды на хозяйственно-питьевые нужды, для создания искусственной циркуляции (циркуляционные насосы); водонагреватели. На рисунках 5.11.1 и 5.11.2 представлены план и аксонометрическая схема ЦТП.

5.11.1. Подбор водонагревателя

В данном курсовом проекте принимается к проектированию широко распространенная двухступенчатая последовательная схема присоединения водонагревателей (водоводяных) к тепловой сети, смотри рис. 5.11.1.1 . Она применяется при независимом регулировании тепловых нагрузок отопления и горячего водоснабжения.В первой ступени вода подогревается "обратной" водой отопительной системы. При расчетной наружной температуре (зимой), когда температура обратной воды из отопительной системы является максимальной, водонагреватель I ступени обеспечивает нагрев горячей воды до требуемой температуры при среднем часовом расходе. При нагрузке на систему горячего водоснабжения выше средних значений, а также при повышении температуры наружного воздуха, и соответствующем снижении температуры теплоносителя, нагрев воды оказывается недостаточным, поэтому она подогревается во II ступени, которая включена параллельно системе отопления.

Расчет водонагревателя сводится к определению площади поверхности нагрева и потерь давления в нем.

Порядок расчета и подбора водонагревателя следующий:

1. Определяется площадь трубок водонагревателя, м², при скорости движения нагреваемой воды ≈1,0 м/с:

(5.11.1.1)

Сравнивая полученную величину и площадь живого сечения трубок водонагревателей, подбираем конкретный водонагреватель.

2. Определяется фактическая скорость движения нагреваемой воды по трубкам выбранного водонагревателя при максимальном часовом расходе горячей воды , м/с:

,м/с (5.11.1.2)

где – площадь сечения трубок водонагревателя, м². Технические характеристики водонагревателей приведены в приложении 4 настоящих указаний.

3. Определяется максимальная скорость движения горячей воды через водонагреватель при пропуске максимального (расчетного) расхода горячей воды q^h, м/с:

, (5.11.1.3)

4. Определяется поверхность нагрева водонагревателя F, м²:

Для условий зимы

(5.11.1.4)

где – коэффициент запаса (=1,1);

– расход тепла в сутки максимального водопотребления на нужды горячего водоснабжения в течение часа максимального потребления, Вт;

– коэффициент, учитывающий снижение теплопередачи в связи с зарастанием (=0,7);

– коэффициент теплопередачи нагревательной поверхности. Обычно рассчитывается, но в учебных целях принимается 2900; ;

– среднелогарифмическая разность температур греющей и нагреваемой воды, ⁰С.

Величина , ⁰С, определяется по формуле:

. (5.11.1.5)

Для наглядного представления величины рекомендуется строить диаграммы, характеризующие параметры теплоносителя и горячей воды:

Примечание: Если температуры горячей воды и теплоносителя (на входе и выходе из водонагревателя) не заданы в задании, то ориентировочно их можно принимать следующими:

Зимний режим:

=70 – 80 °С =50 – 60 °С =2 – 5 °С =60 – 65 °С

Летний режим:

=60 – 70 °С =40 – 50 °С =5 – 8 °С =55 – 60 °С

Для условий лета

По выше приведенным формулам определяются величины и . Отличие от режима "зима" заключается в том, что летом теплоноситель имеет другие параметры.

5. По большему из значений F_З и F_Л, м², определяют число секций водонагревателя:

, м² (5.11.1.6)

где F_с – площадь поверхности нагрева одной секции, м².

Значение n округляется.

6. Определяются потери напора в водонагревателе, м, при пропуске максимального часового расхода горячей воды :

,м (5.11.1.7)

где – коэффициент, учитывающий сопротивление водонагревателя в процессе эксплуатации:

=4 – при чистке водонагревателя 1 раз в год;

=2 – при чистке водонагревателя 2 раза в год.

– фактическая скорость движения воды по трубкам данного водонагревателя при пропуске максимального часового расхода горячей воды .

– коэффициент сопротивления одной секции водонагревателя:

=0,4 – при длине секции 2 м;

=0,75 – при длине секции 4 м;

n – число секций водонагревателя.

7. Определяется скорость движения воды по трубкам водонагревателя, м/с, при пропуске циркуляционного расхода горячей воды , л/с:

, м/с (5.11.1.8)

8. Определяются потери напора в водонагревателе, м, при пропуске циркуляционного расхода горячей воды , л/с:

, м (5.11.1.9)