Проектирование системы отопления здания
Исходные данные: жилое здание с теплопотерями 30800 Вт. В качестве источника теплоснабжения используются тепловые сети, теплоноситель - вода с температурами 150/70 °С, давление в подающем трубопроводе - 0,6 МПа, в обратном - 0,48 МПа, т. е. РС = 0,12 МПа.
В здании принята однотрубная система водяного отопления с нижней разводкой. Тепловой узел размещается в подвале на отметке -1,9 м, магистрали прокладываются в подвале вдоль наружных стен на отметке -1,00 м с уклоном 0,003 в сторону ввода. При такой схеме к стоякам присоединено последовательно по 6 штук отопительных приборов, поэтому приняты повышенные параметры теплоносителя tГ = 105 °С, tО = 70 °С. Отопительные приборы присоединены к восходящим и нисходящим ветвям стояков. В узлах присоединения нагревательных приборов к стоякам предусмотрены смещенные замыкающие участки и терморегулирующие проходные краны с термостатической головкой.
В качестве нагревательных приборов использованы чугунные секционные радиаторы МС-140-108. На ответвлениях стояков от магистралей в качестве запорной арматуры предусмотрены пробковые краны. Для опорожнения стояков в их нижней части предусмотрены тройники с пробковыми кранами, для удаления воздуха из системы на приборах верхнего этажа установлены воздухоотводчики радиаторные с ручным управлением.
Лестничная клетка оборудована самостоятельным стояком с одним нагревательным прибором, присоединенным по проточной схеме. В соответствии с заданным источником теплоснабжения для снижения температуры исходного теплоносителя предусматривается установка гидроэлеватора. Трассировка трубопроводов в подвале, на 1 этаже и их аксонометрическая схема показаны на рисунках 2.1, 2.2 и 2.3. Для определения циркуляционного давления определим коэффициент смешения U в теплообменнике:
U= (2.1)
Где T - температура перегретой воды в подающей магистрали теплосети, С (по заданию);
TГ - температура воды, поступающей в систему отопления, С (обычно принимается 95 °С, в однотрубных системах допускается до 105 °С, в закрытых системах принимается по заданию);
T0 - температура воды на выходе из системы отопления, °С, обычно принимаемая равной 70 °С.
U= = 1,286
Рисунок 1 - Трассировка трубопровода в подвале
Дальнейший расчет выполняется для кольца, проходящего через стояк 3, так как это самое большое кольцо. Поскольку стояк отапливает угловые помещения, теплопотери этих помещений распределены между двумя радиаторами не поровну - на радиаторы, присоединенные к восходящей части стояка с более высокой температурой, назначена большая часть тепловой нагрузки. Для определения естественного циркуляционного давления в этом кольце вычисляются температуры трубопровода на характерных промежуточных участках. При этом считается, что остывание воды происходит только в нагревательных приборах, и падение температуры в стояке 35 °С (рис. 2).
Рисунок 2.- Трассировка трубопровода на плане этажа
Определяются температуры воды на последовательных участках стояка 3.
T1 = 105-(1200Ч35/6000) = 98 °С.
T2 = 105-(2200Ч35/6000)= 92,2 °С.
T3 = 105-(4300Ч35/6000) = 79,9 °С.
T4 = 105-(5100Ч35/6000)= 75,3 °С.
Рис. 3 - Расчетная схема большого кольца
Определяем соответствующие плотности воды: Г = 954,68 кг/м3; О = 977,81 кг/м3; 1 = 959,81 кг/м3; 2 = 963,99 кг/м3; 3 = 971,83 кг/м3; 4 = 974,79 кг/м3.
Положение центра теплового узла назначено на 0,5 м выше пола подвала, т. е. расстояние от центра теплового узла до центра прибора 1-го этажа 2,5 м. Определяем давление от остывания воды в приборах.
ДРЕ, пр= ghПр(О - Г)+ gh1(4 - 1)+ gh2(3 - 2); (2.3)
Где, hПр - вертикальное расстояние от центра генератора тепла до центра нагревательного прибора первого этажа, м;
H1, h2 И т. д. - вертикальное расстояние от центра нагревательных приборов одного этажа до центра приборов следующего этажа, м;
Г, О, 1, 2, 3, 4 - плотности воды, поступающей в систему, смеси воды на соответствующем участке и охлажденной воды, кг/м3. Количество слагаемых в этой формуле соответствует количеству этажей.
РЕ. пр = 9,81 - 2,5(977,81-954,68) + 9,81 - 2,8(974,79-959,81) +
+ 9,81 - 2,8(971,83-963,99) = 1194 Па.
В связи с тем, что рассчитывается схема отопления с нижней разводкой, давление от остывания воды в трубах не учитывается.
ДРЕ = ДРЕ, пр= 1194 Па.
Определяем расчетное циркуляционное давление в рассчитываемом кольце:
ДРР=1194 Па;
Выполнена расчетная аксонометрическая схема большого циркуляционного кольца, установлены расчетные участки (рисунок 2). Расчетный стояк (восходящая и нисходящая ветви) рассматривается как один участок. Дальнейшие расчеты выполнены в табличной форме (табл. 1).
Для примера показана последовательность действий при расчете участка 1-2:
Тепловая нагрузка этого участка равна теплопотерям большого циркуляционного кольца здания Q1= 15300 Вт, по прил. 6 назначены коэффициенты условий работы приборов 1 = 1,04, 2 = 1,02.
Определяется QУч;
QУч= УQ1В1В2;
Где, УQ1 - сумма тепловых нагрузок нагревательных приборов, к которым подводится или от которых отводится теплоноситель по данному участку;
В1 И в2 - коэффициенты условий работы прибора (прил. 6).
QУч = 15300Ч1,04Ч1,02= 16230 Вт.
GУч= 16230/1,16(105-70)= 400 кг/ч.
RСр= 0,65Ч1194/58,02= 13,38 Па/м
По определенным значениям RСр и GУч по номограмме выбирается диаметр участка d = 40 мм, определяются параметры: R = 5,5 Па/м; V = 0,11 м/с и PV = 6 Па (схема определения параметров показана на номограмме). Удельные потери давления на трение R при назначенном диаметре оказались существенно больше, чем RСр. Это потребует на последующих расчетных участках назначения диаметров, дающих значения R меньше, чем RСр.
Определяются потери давления по длине на этом участке
R = 5,5Ч11,65= 64,1 Па.
При проходе для осуществления сброса воды, отвод (поворота на 90°),. Коэффициенты местных сопротивлений определены по прил. 7 и занесены в таблицу 2. Сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке составила = 3. На последующих участках подающей магистрали учитываются впереди лежащие по ходу воды местные сопротивления, на обратной магистрали - сзади лежащие.
Определяем потери давления в местных сопротивлениях на участке:
Z= УжЧ PV;
Z= 6Ч3= 18 Па.
Определяются общие потери давления на участке
R - L + Z = 64,1+18= 82,1 Па.
Все данные сводятся в табл. 2.
Расчет системы в данном примере проводится для двух циркуляционных колец. Большое кольцо проходит через стояк 3 (участки 1-2-3-4-5-6-7-8), малое - через стояк 1 (участки 1-2-7-8).
Таким образом, работоспособность большого кольца системы отопления при назначенных диаметрах в заданных условиях обеспечена.
Проверяется условие уравнения (2.9):
У(Rl + Z) необщих участков Большого кольца У(Rl + Z) необщих участков малого кольца,
Невязка может составлять до 15 %. Потери давления на необщих участках малого кольца определяются точно так же, как и для участков большого кольца.
- (Rl + Z)Необщих участков Большого кольца = 473,82 Па; (Rl + Z)Необщих участков малого кольца = 238,4 Па.
Невязка составляет:
(473,82-238,4)Ч100% /473,82= 49,7%,
Таблица - Гидравлический расчет системы отопления
Номер участка |
Q1, Вт |
QУЧ, Вт |
G, кг/ч |
L, м |
D, мм |
V, м/с |
R, Па/м |
RL, Па |
PV, Па |
Z, Па |
RL + Z, Па | |
Расчет участков большого кольца | ||||||||||||
1-2 |
15300 |
16230 |
400 |
11,65 |
40 |
0,11 |
5,5 |
64,1 |
3 |
6 |
18 |
82,1 |
2-3 |
9300 |
9865 |
243 |
6,1 |
32 |
0,086 |
4,5 |
27,45 |
1 |
3,8 |
3,8 |
31,25 |
3-4 |
6000 |
6365 |
157 |
3,86 |
40 |
0,044 |
1 |
3,86 |
0,5 |
1 |
0,5 |
4,36 |
4-5 |
6000 |
6365 |
157 |
14,8 |
25 |
0,09 |
7 |
103,6 |
33,7 |
4 |
134,8 |
238,4 |
5-6 |
6000 |
6365 |
157 |
3,86 |
40 |
0,044 |
1 |
3,86 |
0,5 |
1 |
0,5 |
4,36 |
6-7 |
9300 |
9865 |
243 |
6,1 |
32 |
0,086 |
4,5 |
27,45 |
1 |
3,8 |
3,8 |
31,25 |
7-8 |
15300 |
16230 |
400 |
11,65 |
40 |
0,11 |
5,5 |
64,1 |
3 |
6 |
18 |
82,1 |
Итог: |
473,82 | |||||||||||
Расчет необщих участков малого кольца | ||||||||||||
2-7 |
6000 |
6365 |
157 |
14,8 |
25 |
0,09 |
7 |
103,6 |
33,7 |
4 |
134,8 |
238,4 |
Теплоснабжение здание радиатор отопление
Таблица 2. - Описание местных сопротивлений в системе отопления
Номер участка |
Диаметр d, мм |
Местное сопротивление |
Обозначение на схеме |
Коэффициент местного сопротивления |
Большое циркуляционное кольцо | ||||
1-2 |
50 |
Задвижка |
0,5 |
3,0 |
Тройник на проходе |
2 | |||
Отвод 90° |
0,5 | |||
2-3 |
20 |
Тройник на проходе |
1 |
1,0 |
3-4 |
40 |
Отвод 90° |
0,5 |
0,5 |
4-5 |
15 |
2 проходных крана |
24 |
33,7 |
2 тройника на проходе |
2х1 | |||
3 радиаторных узла с движением воды снизу вверх, d = 15 - 15 - 15 |
5,13 | |||
3 радиаторных узла с движением воды сверху вниз, d = 15 - 15 - 15 |
То же |
2,83 | ||
5-6 |
40 |
Отвод 90° |
0,5 |
0,5 |
6-7 |
20 |
Тройник на проходе |
1 |
1,0 |
7-8 |
50 |
Задвижка |
0,5 |
1,0 |
Тройник на проходе |
2 | |||
Отвод 90° |
0,5 | |||
Малое циркуляционное кольцо | ||||
2-7 |
15 |
2 проходных крана |
24 |
33,7 |
2 тройника на проходе |
2х1 | |||
3 радиаторных узла с движением воды снизу вверх, D = 15 - 15 - 15 |
5,13 | |||
3 радиаторных узла с движением воды сверху вниз, d = 15 - 15 - 15 |
То же |
2,83 |
Похожие статьи
-
Целью гидравлического расчета является определение диаметров трубопроводов при заданной тепловой нагрузке и расчетном циркуляционном давлении,...
-
Гидравлический расчет трубопроводов производится для основного циркуляционного кольца. При этом рекомендуется расчет проводить методом удельных потерь...
-
В качестве источника теплоснабжения используются тепловые сети с температурой воды 150 / 70 °С. Подключение системы отопления к тепловым сетям...
-
В данном способе подбираем диаметры труб, задаваясь равными перепадами температур теплоносителя во всех стояках и ветвях, также как расчетный перепад...
-
Гидравлический расчет - Отопление и вентиляция жилых зданий
Цель гидравлического расчета: определение диаметров теплопроводов при заданной тепловой нагрузке и расчетном циркуляционном давлении установленном для...
-
Гидравлический расчет главного циркуляционного кольца - Отопление и вентиляция жилого здания
Рассмотрим последовательность гидравлического расчета. 1. На основании расчета теплопотерь на аксонометрической схеме наносят тепловые нагрузки...
-
Гидравлический расчет трубопроводов системы отопления - Водоснабжение и канализация
Цель гидравлического расчета - определение диаметров трубопроводов системы отопления и потерь давления в ней. Потери давления на преодоление...
-
Гидравлический расчет - Система отопления многоэтажного здания
Задача гидравлического расчета - определение диаметров магистрали, стояков, подводок при расходе теплоносителя в них, обеспечивающем требуемую...
-
Гидравлический расчет системы отопления здания - Расчет системы отопления жилого здания
Цель гидравлического расчета - определение диаметров трубопроводов при заданной тепловой нагрузке и расчетном циркуляционном давлении установленном для...
-
Гидравлический расчет системы отопления - Теплотехнические характеристики двухэтажного здания
В здании проектируется водяная двухтрубная система отопления с параметрами теплоносителя tГ = 950С, tО = 700С. Определяем количество воды, циркулирующей...
-
Гидравлический расчет системы водяного отопления Гидравлический расчет систем отопления проводится на основе законов гидравлики. При этом полагается: при...
-
- разбиваем аксонометрическую схему воздуховода на расчетные участки. - определяют расход воздуха через приточные отверстия (данный расчет приведен в...
-
Водяное отопление - наиболее распространенная в России система отопления. Теплоносителем в этой системе является вода, которая циркулирует по замкнутой...
-
Расчет второстепенного гидравлического кольца через 5 стояк - Отопление и вентиляция жилого здания
Порядок расчета Находится по формуле: = + Естественное давление: Находится по формуле : == = + =6322+0.4*0,4*4144,625=7979,6 Это значит что больше 81*2...
-
Схемы присоединения отопительных систем делятся на зависимые и независимые. Наибольшее применение в настоящее время имеют зависимые схемы как более...
-
Введение, Тепловая защита зданий - Отопление и вентиляция жилого здания
Данная курсовая работа по дисциплине "Системы жизнеобеспечения зданий и населенных мест" выполнена на основании архитектурно-планировочных чертежей,...
-
После гидравлического расчета главного кольца должна быть выполнена увязка расходуемых давлений в малом циркуляционном кольце через ближайший стояк...
-
Выбор системы и схемы трассировки канализации Для отведения сточных вод от санитарно-гигиенических приборов проектируют бытовую систему внутренней...
-
Выбор и обоснование системы отопления - Система отопления многоэтажного здания
При проектировании систем отопления зданий необходимо принимать решения, обеспечивающие равномерное нагревание воздуха помещений, гидравлическую и...
-
Выбор и обоснование схемы системы отопления - Отоплнеие и вентиляция жилого дома
При выборе системы отопления следует обосновать принятие решения: вида разводки магистралей (верхней или нижней, тупиковой или с попутным движением...
-
Расчет воздухообмена, Аэродинамический расчет системы вентиляции - Отопление и вентиляция здания
Нормируемые расходы воздуха: из кухни с электрической плитой - 60 м3/ч; из туалета и ванной комнаты - по 25 м3/ч; из жилой комнаты - 3 м3/ч на 1 м2...
-
Классификация систем отопления - Теплоснабжение зданий
Отопление помещений может быть конвективным и лучистым. К конвективному относят отопление, при котором температура воздухаподдерживается на более высоком...
-
Размещение отопительных приборов, стояков, магистралей и индивидуального теплового пункта Отопительные приборы необходимо располагать преимущественно под...
-
Системы внутренней канализации проектируются для отвода хозяйственно-бытовых, производственных и ливневых сточных вод из зданий в наружные сети...
-
Подготовка аксонометрической схемы к расчету и выбор сечений Аэродинамический расчет механических систем вентиляции и кондиционирования воздуха...
-
GСист= 0,86х10-3 QЗд/ (tСм - tОбр) (т/час) (6.2) GСист= 0,86х10-3 50556/ (95 - 70) = 1,74 (т/час) Приведенный расход воды в системе (кг/час) (6.3)...
-
Выбор системы отопления здания - Отопление и вентиляция жилого здания
Системы отопления из стальных трубопроводов Магистрали систем водяного отопления прокладывают с верхней и нижней разводкой. Для удобства обслуживания в...
-
Для климатизации квартир обычно используются два варианта систем местного кондиционирования. Это схемы с канальными или настенными кондиционерами...
-
Гидравлический расчет сети холодного водопровода N - количество приборов на расчетном участке, (шт.). =5,6л (норма расхода холодной воды в час...
-
После выбора диаметра или размеров сечения уточняется скорость воздуха: , м/с, где fФ - фактическая площадь сечения, м2. Для круглых воздуховодов, для...
-
В двухтрубных схемах отопления и при верхней и при нижней системах разводки вода нагретая в котле поднимается вверх и далее по разводящим трубопроводам...
-
Устройство и трассировка сети Система газоснабжения зданий предназначена для бесперебойной подачи газа потребителям от источника. Для газоснабжения жилых...
-
Введение - Расчет системы отопления жилого здания
Состояние воздушной среды в помещениях определяется совокупностью тепловлажностного и воздушного режимов помещения. На тепловой режим здания оказывают...
-
Расчетная мощность системы отопления Тепловой режим помещения здания в зависимости от назначения помещения может быть переменным или постоянным....
-
Определить число секций чугунного радиатора типа МС-140-108, установленного: На первом этаже 101-116 комнаты На втором этаже 201-216 комнаты На третьем...
-
Выбор системы и схемы внутреннего водопровода Система водоснабжения здания назначается хозяйственно-питьевой с тупиковой схемой сети одним вводом В1...
-
Отопление здания - Отопление и вентиляция жилого малоэтажного здания
По виду теплоносителя система отопления - водяная; по способу циркуляции - насосная; по месту расположения генератора - центральная. По способу создания...
-
Диаметры труб выбираются в зависимости от их общей тепловой нагрузки. Принимаем трубы диаметром условного прохода 32 мм. Dвн=30 мм. (0,721кг/с)...
-
В курсовой работе производится расчет водоснабжения и канализации для пятиэтажного жилого здания. Современные системы водоснабжения и канализации...
-
Выбор расчетных параметров теплоносителя Расчетные параметры теплоносителя согласно требованиям санитарно-гигиенических норм, изложенные в СНиП...
Проектирование системы отопления здания