ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ОТОПИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

Расчет заключается в определении площади внешней нагревательной поверхности прибора. К расчету приступают после выбора типа приборов и гидравлического расчета системы. Поверхность отопительного прибора должна обеспечить необходимый тепловой поток, равный теплопотребностям (теплопотерям) помещения, за вычетом теплоотдачи труб, проложенных в этом помещении. Расчетная площадь отопительного прибора:

А_р=Q_пр/(q_ном∙φ_к), м².

Q_пр – требуемая теплоотдача прибора, Вт

Q_пр= Q_т.п.-β∙Q_тр, Вт

β – коэффициент учитывающий долю теплоотдачи теплопроводов.

при открытой прокладке труб β=0,9

при скрытой β=0,5

замоноличенные в тяжелый бетон β=1,8.

Q_тр – теплоотдача проложенных в помещении труб.

Q_тр=К_тр∙π∙d_вн∙ℓ_тр∙(t_г-t_в) (1-η), Вт.

π∙d_вн∙ℓ_тр=F_тр.

К_тр – коэффициент теплопередачи труб, Вт/м²∙^оС;

d_вн – внешний диаметр труб;

t_г – температура теплоносителя;

t_в – температура воздуха в помещении;

η – КПД изоляции.

С достаточной точностью в инженерных расчетах теплоотдачу открыто проложенных труб определяют по формуле:

Q_тр=q_г∙ℓ_т+ q_в∙ℓ_в, Вт.

ℓ_т,ℓ_в – длина горизонтальных и вертикальных труб;

q_в, q_г – теплоотдача 1м горизонтальных и вертикальных труб, Вт/м, выбирается из справочника по Δ=t_г-t_в и диаметру труб.

q_ном – номинальная плотность теплового потока прибора, т.е. теплоотдача 1м² прибора в стандартных условиях, Вт/м²:

q_ном=Q_ну/а.

Q_ну – номинальный условный тепловой поток , Вт;

а - площадь нагревательной поверхности единицы отопительного прибора или одной секции, м²;

φ_к – это комплексный поправочный коэффициент приведения к расчетным условиям по сравнению со стандартными условиями (Δt_ср^станд = 70^оС, G_ср^станд = 360кг/ч):

φ_к=(Δt_ср/70)¹⁺ⁿ∙(G_пр/360)^р∙ψ∙b∙c.

Δt_ср – фактический температурный напор.

Δt_ср=0,5(t_вх+t_вых)-t_в = t_вх-0,5Δt_пр-t_в,

Δt_пр=t_вх-t_вых – остывание воды в приборе;

G_пр – расход воды в приборе;

n, p, c – эмпирические коэффициенты, зависящие от типа прибора и схемы подключения теплопроводов;

ψ – коэффициент учета движения воды (снизу-вверх), ψ<1;

b – коэффициент учета барометрического давления.

По полученному значению А_р по каталогу подбирается ближайший размер прибора: длина, ширина. Количество секций радиатора определяется:

N=А_р∙β₄/а∙β₃,

N=Q_пр∙β₄/Q_ну∙φ_к∙β₃.

β₄ – коэффициент учета способа установки прибора в помещении (β₄=1…1,11);

β₃ – коэффициент учета количества секций в одном радиаторе, при количестве секций меньше 10 можно принимать β₃= 1.

Расчетное число секций редко получается целым. Уменьшение расчетной поверхности прибора А_р в соответствии со СНиПом не более чем на 5%:

N_min= 0,95Q_пр∙β₄/Q_ну∙φ_к∙β₃.

Число секций в этом случае округляется в большую сторону.

11. ПАРОВОЕ ОТОПЛЕНИЕ: КЛАССИФИКАЦИЯ, ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ, ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ.

В соответствии со СП 60.13330.2012 паровые системы можно устраивать в производственных помещениях без выделения пыли или с выделениями негорючей и неядовитой пыли, негорючих и неядовитых газов и паров, со значительными влаговыделениями, а также для обогревания лестничных клеток зданий и подземных переходов.

Применение в общественных, административных и жилых зданиях, в производственных зданиях с повышенными санитарно-гигиеническими условиями парового отопления запрещается. В качестве теплоносителя применяют сухой насыщенный водяной пар.

Паровое отопление основано на передаче в помещение скрытой теплоты парообразования, выделяющейся при конденсации насыщенного пара в отопительном приборе.

Классификация: систем парового отопления

• 1-в зависимости от давления пара:

а)вакуум-паровые, давление ниже атм, Р_абс ниже 0,11МПа, t меньше100^оС;

б) низкого давления, Р_изб=0,005-0,07 МПа, t=100-115 ^оС;

в) высокого давления Р_изб=0,07-0,17 МПа, t=115-130 ^оС.

• 2-в зависимости от конструктивных особенностей и трассировки трубопроводов:

а) двухтрубные; б) однотрубные; в) с верхней, нижней и средней разводкой паропроводов ; г) с тупиковым или попутным движением пара и конденсата.

• 3-по способу возврата конденсата в котёл: а) замкнутые(с самотёчным возвращением конденсата в котёл); б)разомкнутые(конденсат стекает в бак, а потом в котёл насосом).

• 4-по виду конденсатопровода: а) с сухим конденсатопроводом(сечение не полностью заполнено конденсатом, б)с мокрым конденсатопроводом(всё сечение заполнено жидкостью), в) с двухфазным(эмульсионным) конденсатопроводом - по нему движется конденсат и пар вторичного вскипания, образующийся при снижении давления.

Достоинства паровых систем отопления.

1.Возможность быстрого прогревания помещения и столь же быстрого остывания. 2.Сокращение капитальных затрат и металла вследствие уменьшения поверхности отопительных Приборов и диаметра конденсатопровода. 3.Возможность отопления здания любой этажности из-за малого гидростатического давления.

Недостатки паровых систем отопления.

1.Невозможность регулирования теплоотдачи от прибора путём изменения температуры пара, невозможность качественного регулирования. 2.Постоянно высокая температура, что вызывает разложение пыли и вынуждает устраивать перерывы в подаче пара; колебание температуры, что снижает тепловой комфорт. 3.Увеличение бесполезных потерь паропроводами, проходящими через неотапливаемые помещения. 4.Шум от действия системы. 5.Сокращение срока службы паропроводов по сравнению с водяными системами. 6 Увеличение эксплуатационных затрат на отопление.

ХАРАКТЕРИСТИКА ВОЗДУШНОГО ОТОПЛЕНИЯ. ВИДЫ МЕСТНЫХ И СХЕМЫ ЦЕНТРАЛЬНЫХ СИСТЕМ ВОЗДУШНОГО ОТОПЛЕНИЯ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА И ТЕМПЕРАТУРЫ ПРИТОЧНОГО ВОЗДУХА В СИСТЕМАХ ВОЗДУШНОГО ОТОПЛЕНИЯ.

Воздушное отопление – один из наиболее древних способов отопления помещений. В соответствии со СНиП воздушное отопление разрешается во всех помещениях, исключая больницы и детские учреждения. При воздушном отоплении теплоносителем является атмосферный воздух, нагретый до температуры нагретой более температуры, чем воздух помещений. Системы воздушного отопления могут выполнять только отопительные функции или совмещаться с вентиляцией. Местные – обслуживать одно помещение или его часть. К ним относятся:1)системы с воздушными отопительными агрегатами.2)воздушно-тепловые завесы.

Схема центральной системы воздушного отопления

1)Полностью рециркуляционная система. Наиболее простая и самая экономичная по расходу тепла система. t_пр > t_возд

Применяется, если в помещении допускается рециркуляция, где нет постоянно пребывающих людей, во временно неработающих помещениях, перед началом работ и т.д. Кол-во теплоты на нагрев рециркуляционного воздуха: Q_I=0,278G_пр(t_пр- t_в), Вт.

2) Схема с частичной рециркуляцией. Это самая гибкая схема, она может работать как рециркуляционная, так и прямоточная. Применяется в общественных и промышленных зданиях.

Q_II= 0,278 G_пр ( t_пр-t_см),Вт.

3) Прямоточная. Это самая энергозатратная схема, применяется где невозможно применение рециркуляции, а так же в жилых многоэтажных зданиях.

Q_III=0,278 G_пр ( t_пр-t_н),Вт.

4) Прямоточная с рекуперацией теплоты. Эта схема менее энергозатратная, чем предыдущая.

Q_IV=0,278 G_пр ( t_пр-t_рек),Вт. t_рек> t_н

Местное воздушное отопление предусматривается в следующих случаях:

1) в рабочее время- при отсутствии центральной системы приточной вентиляции.

2) вне рабочего время- при отсутствии или нецелесообразности использования центральных систем вентиляции. Применяют следующие устройства:

а) рециркуляционные отопительные агрегаты с механическим побуждением движения воздуха; б) рециркуляционные воздухонагреватели с естественным движением воздуха; в) воздушно-тепловые завесы. Отопительные агрегаты устанавливаются в производственных помещениях категории пожароопасности В,Г,Д, технологические процессы в которых не сопровождаются выделением пыли, и для отопления крупных помещений общего и с/х значения.