6. Описание принципа работы проектируемой системы отопления

Проектируемая система отопления является водяной однотрубной системой с нижней разводкой подающей и обратной магистралей. Нижняя разводка – это такая организация системы отопления, при которой трубы, подводящие подогретый теплоноситель к радиаторам и отводящие его в остывшем виде, находятся на уровне пола или скрыты в напольном покрытии.

В однотрубных системах с нижней разводкой теплоноситель из генератора теплоты поступает в подающие магистрали, расположенные внизу системы, откуда по восходящей части стояка поднимается вверх к отопительным приборам. В верхней части системы восходящая часть стояка переходит в нисходящую часть, которая присоединяется к обратной магистрали. Вода из нисходящей части стояка по обратной магистрали возвращается в генератор теплоты для повторного нагрева.

Отопительные приборы присоединяют к восходящей и нисходящей частям стояка. При непарных отопительных приборах свободной от отопительных приборов делают восходящую часть стояка.

Для большинства вертикальных однотрубных стояков характерно одностороннее присоединение отопительных приборов к стояку. Это, хотя и увеличивает число стояков, однако позволяет унифицировать приборные узлы как по диаметру, так и по длине труб. Одностороннее присоединение отопительных приборов к стояку позволяет размещать трубопровод стояка на любом расстоянии.

В таких системах вода циркулирует в нагревательных приборах и стояках, которые их питают, вследствие разности температур воды в тех и других.

Рис.6.1 ‒ Однотрубная система водяного отопления с непосредственным присоединения к тепловой сети централизованного теплоснабжения

Таким образом стояки разделяются на подъемные и опускные, но в верхней части, обычно над полом верхнего этажа, они соединяются горизонтальным участком.

Устройство системы следующее:

19

• приоконные стояки располагаются на расстоянии 150 мм от края оконного проема;

• стояки и подводки к приборам имеют один и тот же диаметр (15 или 20 мм), независимо от этажности здания;

• подводки к приборам постоянной длины (до 500 мм); приборы смещены от оси окна в сторону стояка.

Для регулирования теплопередачи нагревательных приборов устанавливают трехходовые краны, а при смещенных замыкающих участках  краны двойной регулировки.

7. Определение числа секций отопительных приборов в рассчитанных помещениях на всех этажах

Для однотрубной вертикальной системы отопления с нижней разводкой (подающая магистраль расположена в подвале) следует определить требуемое минимальное число секций радиаторов типа МС-90-108.

Номинальный тепловой поток одной секции радиатора МС-90-108 равен , согласно прил. 10 [6].

Расчётные параметры системы отопления , , , .

Рассчитываем стояки комнат:

1. Определяем количество теплоты, отдаваемое всеми отопительным приборами, присоединенными к данному стояку по формуле

Q_ст/у = ΣQ_пр = 3316,46 Вт ;

Q_ст/р = ΣQ_пр= 5151,66 Вт .

2. Определяем количество теплоносителя, проходящего через стояки по формуле

3. Коэффициент затекания принимается α = 1, отсюда определяем количество воды, проходящей через каждый нагревательный прибор по формуле

Суммарное понижение температуры воды подающей магистрали принимаем равным .

Температура подающей воды на входе в рассматриваемые стояки определяется по формуле

Расчетные температуры на стояке между узлами отопительных приборов вычисляются по формуле

Значение тепловой нагрузки отопительного прибора соответствует расчетной тепловой нагрузке данного помещения .

Результаты расчета сведены в таблицу 7.1.

Таблица 7.1 ‒ Температура между узлами отопительных приборов

Узлы	Угловое помещение				Рядовое помещение
	ti	Qпр	Qст	ti		Qпр	Qст
на входе (t1)	78,9			78,9
между 1-2 (t2)	72,29	1163,6	3316,46	71,91		1912,47	5151,66
между 2-3 (t3)	66,81	971,41	3316,46	66,43		1519,35	5151,66
на выходе (t0)	60,0	1181,45	3316,46	60,0		1719,84	5151,66

Последнее вычисление выполняется в качестве проверки достоверности ранее выполненных расчетов.

Среднюю температуру отопительных приборов вычисляем, принимая (по прил. М [4])  коэффициент учета дополнительного теплового потока за счет округления сверх расчетной величины , (по прил. М [4]) – коэффициент учета дополнительных потерь через наружные ограждения, по формуле:

где  коэффициент учета дополнительного теплового потока за счет округления сверх расчетной величины;

– коэффициент учета дополнительных потерь через наружные ограждения;

– температура на входе в прибор, ⁰С;

– коэффициент затекания воды в отопительный прибор, ;

– расчетный расход воды в стояке, кг/ч.

21

Данные расчетов сведены в таблицу 7.2.

Таблица 7.2.

Прибор на этаже	Средняя температура отопительных приборов
	tср угловое помещение	tср рядовое помещение
прибор 1-го этажа	75,21	75,00
прибор 2-го этажа	72,14	71,90
прибор 3-го этажа	68,4	68,39

Среднюю расчетную разность температур трубопровода и воздуха определяем по формуле:

Данные расчетов сведены в таблицу 7.3.

Таблица 7.3 ‒ Расчетная разность температур

Участок	Δtср угловое помещение	Δtср рядовое помещение
	55,21	57,00
	55,14	53,90
	48,40	50,39

Вычисляем тепловой поток Q₃ от трубопроводов, открыто проходящих в рассматриваемом помещении:

где – соответственно теплоотдача 1 м.п. горизонтального и вертикального неизолированного теплопровода, Вт/м (по [6] прил. II, табл. II.22 для ), определяется по разности температур (табл. 7.3).

Данные расчетов сведены в таблицу 7.4.

Таблица 7.4 ‒ Определение теплового потока Q₃

Этаж	Угловое помещение				Рядовое помещение
	Δtср	qв, Вт/м	qг, Вт/м	Q3/угл, Вт		Δtср	qв, Вт/м	qг, Вт/м	Q3/ряд, Вт
1	55,21	53	68	183,9		57,00	56	71	193,8
2	55,14	53	68	183,9		53,90	52	66	180,0
3	48,40	46	60	160,2		50,39	47	60	162,9

Расчетный требуемый тепловой поток отопительного прибора рассчитываем по формуле:

Данные расчетов сведены в таблицу 7.5.

Таблица 7.5 ‒ Определение теплового потока Q₁

№ этажа	Q1/угл, Вт	Q1/ряд, Вт
1	998,09	1738,05
2	805,9	1357,35
3	1037,27	1573,23

22

Номинальный требуемый тепловой поток Q_н.т., Вт, отопительного прибора вычисляется по формуле:

где – коэффициент учета способа установки прибора (по табл. 10.2 [9]), радиатор устанавливается под подоконной доской В=40мм;

где – расчетный расход воды через отопительный прибор, кг/ч;

= 360 кг/ч;

⁰С – для приборов отечественного производства;

n = 0,25 и p = 0,04 – эмпирические показатели, принимаемые по таблицам 10.3 и 10.4 соответственно [9].

Результаты вычислений сведены в таблицу 7.6.

Таблица 7.6 ‒ Значения номинального требуемого теплового потока отопительного прибора

№ этажа	φугл	Qн.т./угл, Вт	φряд	Qн.т./ряд, Вт
1	0,71	1476,05	0,75	2433,27
2	0,72	1175,27	0,71	2007,35
3	0,61	1785,46	0,71	2326,61

Требуемое минимальное число секций отопительных приборов определяется по формуле:

где – коэффициент учета числа секций в приборе (по табл. 10.5 [9]);

– если число секций до 15;

– если число секций от 16 до 20;

– номинальный тепловой поток одной секции = 150 Вт (прил. 10 [6)].

Данные сведены в таблицу 7.7.

Таблица 7.7 ‒ Требуемое количество секций отопительных приборов

№ этажа	Qн.т./угл, Вт	Nмин/угл	Nприн/угл	Qн.т./ряд, Вт	Nмин/ряд	Nприн/ряд
1	1476,05	9,84	10	2433,27	16,22	16
2	1175,27	7,83	8	2007,35	13,38	13
3	1785,46	11,90	12	2326,61	15,51	16

23