ВІКІСТОРІНКА
Навигация:
Інформатика
Історія
Автоматизація
Адміністрування
Антропологія
Архітектура
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Військова наука
Виробництво
Географія
Геологія
Господарство
Демографія
Екологія
Економіка
Електроніка
Енергетика
Журналістика
Кінематографія
Комп'ютеризація
Креслення
Кулінарія
Культура
Культура
Лінгвістика
Література
Лексикологія
Логіка
Маркетинг
Математика
Медицина
Менеджмент
Металургія
Метрологія
Мистецтво
Музика
Наукознавство
Освіта
Охорона Праці
Підприємництво
Педагогіка
Поліграфія
Право
Приладобудування
Програмування
Психологія
Радіозв'язок
Релігія
Риторика
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Статистика
Технології
Торгівля
Транспорт
Фізіологія
Фізика
Філософія
Фінанси
Фармакологія


Підбір опалювальних приладів

Підбір опалювальних приладів полягає у визначенні їх кількості та типу для компенсації теплових втрат приміщеннями житлової або громадської будівлі.

Розрахунок опалювальних приладів проводять у такій послідовності:

- викреслюють схему опалювального стояка з приладами;

- на всіх приладах вказують теплові потоки Qпр, Вт, (теплові втрати).

У розрахункових умовах втрати теплоти на опалення приміщення Qпр повинні компенсуватись тепловіддачею опалювального приладу Qп і нагрітих труб Qтр. Ця сумарна тепловіддача в приміщення, визначена розрахунком тепловтрат через огороджуючі конструкції, є тепловим навантаженням опалювального приладу.

Опалювальний прилад характеризується визначеною площею нагрівальної поверхні Ап, м2, що розраховується відповідно до потрібної тепловіддачі приладу. Для забезпечення необхідної тепловіддачі до приладу треба подати кількість теплоносія в одиницю часу Gп, кг/год, що називається витратою теплоносія:

 

Gп = Qт/[с(tвх - tвих)], (2.6)

 

де Qт – тепловий потік від теплоносія, Вт;

с – питома теплоємкість води, дорівнює 4,187 Дж/(кг· оС);

tвх, tвих – температура води на вході й виході з приладу, оС.

Тепловий потік від теплоносія води передається через стінку приладу в приміщення. Інтенсивність теплопередачі характеризується коефіцієнтом теплопередачі kп, який означає щільність теплового потоку на зовнішній поверхні стінки, що передається через одиницю площі зовнішньої поверхні, віднесеного до різниці температур теплоносія і повітря, розділених стінкою.

Коефіцієнт теплопередачі kп, Вт/(м2·оС), дорівнює величині, зворотній опору теплопередачі Rп від теплоносія через стінку приладу в приміщення. Значення коефіцієнта теплопередачі kп змінюється залежно від конструктивних особливостей приладу.

Важливим показником, що визначає температуру приладу tп в умовах експлуатації, є температурний напір Δtсер, оС:

 

Δtсер = tт - tв, (2.7)

 

де tт – температура теплоносія в приладі;

tв – температура внутрішнього повітря, тобто:

 

Δtсер = tсер - tв. (2.8)

Для однотрубних систем опалення, коли прилади з’єднані послідовно, відома температура теплоносія, який входить у прилад tвх, а температура води, яка виходить із нього tвих, залежить від витрати води в приладі Gп.

Середню температуру теплоносія виражають через теплове навантаження приладу:

tсер = tвх - 0,5Qпβ1β2/cGп, (2.9)

 

де Qп – теплове навантаження приладу, Вт;

β1 – поправковий коефіцієнт, який враховує теплопередачу через додаткову площу приладів, прийнятих до встановлення; для радіаторів і конвекторів β1 = 1,03-1,08;

β2 – поправковий коефіцієнт, який враховує додаткові тепловтрати внаслідок встановлення приладів біля зовнішніх стін; для конвекторів типу КН β2 = 1,02, типу КА – 1,03, панельного радіатора – 1,04.

Номінальну щільність теплового потоку qном, Вт/м2, отримують для стандартних умов роботи приладу, коли середня різниця температур Δtсер = 70 оС і витрата води в приладі складає 360 кг/год.

Значення номінальної щільності теплового потоку деяких типів приладів є такими:

радіатори чавунні секційні М140 АО - 595 Вт/м2

радіатори чавунні секційні М140 А - 650 Вт/м2

радіатори чавунні секційні МС-90-108 - 790 Вт/м2

радіатори сталеві панельні РСВ - 730 Вт/м2

конвектори без кожуха «Акорд» - 300 Вт/м2

конвектори «Комфорт» - 330 Вт/м2

конвектори з кожухом «Універсал-20» - 357 Вт/м2

Якщо номінальний тепловий потік приладу з урахуванням схеми його підключення до стояку відомий, то розрахункова щільність теплового потоку qп, Вт/м2, складає:

 

qп= qном(Δtсер/70)1+n(Gп/360)p. (2.10)

 

Теплопередача опалювального приладу Qп, Вт, пропорційна тепловому потоку,

приведеному до розрахункових умов за його дійсною площею нагріву:

 

Qп=70kнуАφк= Qну φк, (2.11)

 

де Qну – номінальний умовний тепловий потік приладу, Вт;

φк – комплексний коефіцієнт приведення Qну до розрахункових умов,

 

φк = (Δtсер/70)1+n·(Gп/360)p·bψс, (2.12)

де b – коефіцієнт урахування атмосферного тиску в даній місцевості; при тиску Р = 1013 Па, тобто 760 мм рт. ст. b = 1;

ψ – коефіцієнт урахування напрямку руху теплоносія в приладі, ψ ≈ 0,9;

n, p та с – експериментальні показники (див. табл. 2.1).

 

Таблиця 2.1 – Значення показників n, p та с

Тип опалювального приладу Напрямок руху теплоносія Витрати теплоносія G, кг/год n p c
Радіатори чавунні секційні зверху-донизу знизу-доверху 50-900 50-900 0,3 0,15 1,0 1,0
Конвектор «Комфорт» Конвектор «Акорд» Конвектор «Універсал» - - - 50-900 50-900 50-900 0,35 0,2 0,3 0,07 0,03 0,07

 

Необхідне теплове навантаження приладу в приміщенні Qп, Вт, визначають за формулою:

Qп = Qпр – 0,9Qтр, (2.13)

де Qпр – тепловтрати приміщення;

Qтр – тепловіддача відкрито прокладених трубопроводів в межах приміщення стояка (гілки) підводок, до яких безпосередньо приєднаний прилад,

Qтр = qвlв + qгlг, (2.14)

 

де qв, qг – тепловіддача 1 м вертикальних і горизонтальних труб, Вт/м;

lв, lг – довжина вертикальних і горизонтальних труб у межах приміщення, м.

 

Таблиця 2.2 – Питома тепловіддача неізольованих труб

Різниця температур Δtсер = tсер - tв Qтр, Вт/м, при Ду, мм, труб
сталевих водогазопровідних
Горизонтальні труби
Вертикальні труби

 

Для однотрубних систем водяного опалення потрібну площу нагрівальної поверхні приладу визначаємо за формулою:

 

Ап = Qп/(Qну φк), (2.15)

 

Розрахункову площу опалювальних приладів, м2, знаходимо за формулою:

 

Ар = Апβ4/b, (2.16)

 

де β4 – коефіцієнт врахування способу встановлення приладу; при відкритому встановленні β4 = 1.

Для чавунних секційних радіаторів мінімальна кількість секцій, шт., дорівнює

 

n = Ар/(fβ3), (2.17)

 

де f – площа нагрівальної поверхні однієї секції заданого типу, м2;

β3 – коефіцієнт врахування кількості секцій в приладі; при кількості секцій до 15 шт. β3 = 1, від 16 до 20 β3 = 0,98.

Кількість елементів конвекторів визначаємо за формулою:

 

nк = Ар/(nf1), (2.18)

де n – кількість ярусів і рядків елементів;

f1 – площа одного елемента конвектора прийнятої довжини, м2; приймають за довідковими даними.

Номенклатура і технічна характеристика опалювальних приладів наведені у табл. 4.

 

Приклад 1. Визначити кількість секцій чавунного радіатора типу М140 А. Радіатор встановлений відкрито, під підвіконням. Висота приміщення 2,75 м. Тепловтрати приміщення Qп = 1500 Вт, tв = 18 оС. Радіатор підключений до однотрубного проточного стояка Ду = 20 мм. Напрямок руху теплоносія – зверху-донизу. Температура теплоносія води tг = 105 оС. Витрати теплоносія Gст = 300 кг/год. Падіння температури теплоносія до приладу не враховуємо.

Розраховуємо середню температуру води в приладі:

tсер = 105 - (0,5·1500·1,05·3,6)/(4,187·300) = 102,75 оС.

 

Щільність теплового потоку радіатора при Δtсер = 102,75 – 18 = 84,75 оС:

qп = 650(84,75/70)1,3 = 833,43 Вт/м2,

 

де 650 – номінальна щільність теплового потоку радіатора типу М140 А.

У цій формулі другу частину формули не враховуємо, бо зміна витрати води в радіаторі від 360 до 300 кг/год практично не впливає на qп.

Тепловіддача вертикальних (lв = 2,75 - 0,5 = 2,25) і горизонтальних (lг = 0,4·2 = 0,8) труб Ду = 20 мм:

Qтр = 101,5·2,25 + 127·0,8 = 329,6 Вт.

 

Розрахункову площу радіатора знаходимо за формулою:

 

Ар = (1500 - 0,9·329,6)/833,43 = 1,44 м2.

Розрахункова кількість секцій радіатора М140 А при площі однієї секції f = 0,254 м2:

n = (1,44·1,0)/(0,254·1,0) = 5,66 секцій.

Приймаємо для встановлення 6 секцій.

 

Приклад 2. Визначити марку відкрито встановленого настінного конвектора з кожухом типу КН-20 «Універсал-20» малої глибини за умовами: висота приміщення 2,75 м. Тепловтрати приміщення Qп = 1500 Вт, tв = 18 оС, tг = 105 оС. Діаметр опалювального стояка Ду = 20 мм. Витрати теплоносія Gст = 300 кг/год. Падіння температури теплоносія до приладу не враховуємо.

Середня температура води в приладі:

 

tсер = 105 - (0,5·1500·1,04·1,02·3,6)/(4,187·300) = 101,6 оС.

 

Номінальна щільність теплового потоку для конвектора «Універсал-20» складає 357 Вт/м2.

У нашому випадку Δtсер = 101,6 – 18 = 83,6 оС, тобто більше 70 оС, та Gп = 300 кг/год менше 360 кг/год. Тому перераховуємо значення щільності теплового потоку конвектора:

qп = 357(83,6/70)1,3(300/360)0,07 = 441,1 Вт/м2.

Тепловіддача вертикальних (lв = 2,35 м) і горизонтальних (lг = 0,4·2 = 0,8 м) труб Ду = 20 мм становить:

 

Qтр = 101,5·2,35 + 127·0,8 = 340,1 Вт.

 

Розрахункова площа конвектора:

 

Ар = (1500 - 0,9·340,1)/441,1 = 2,7 м2.

 

Приймаємо для встановлення один кінцевий конвектор «Універсал-20» марки КН-20-1,049К з площею 2,94 м2.

 

Розрахункові завдання

Завдання 1. Визначити кількість секцій чавунного радіатора типу М140 А, встановленого відкрито під підвіконням. Висота приміщення, тепловтрати знайти, температура внутрішнього повітря згідно з варіантом. Радіатор підключено до однотрубного проточного стояка. Напрямок руху теплоносія – зверху-донизу. Витрати теплоносія Gст = 300 кг/год. Падіння температури теплоносія до приладу не враховується.

 

Завдання 2. Визначити марку відкрито встановленого настінного конвектора з кожухом типу КН20 «Універсал-20». Витрати теплоносія 300 кг/год. Падіння температури теплоносія до приладу не враховується.


Таблиця 2.3 – Вихідні дані

 

Теплове навантаження приладу, Вт Висота приміщення, м Температура внутрішнього повітря, °С Температура теплоносія, °С Ду, мм
2,75
2,75
2,75
2,75
2,75
2,75
2,75
2,75
2,75
2,75
2,75
2,75
2,75
2,75
2,75
2,75
2,75
2,75
2,75
2,75

 

 

Таблиця 2.4. – Номенклатура і технічна характеристика опалювальних приладів

 

Найменування і марка опалювальних приладів Площа поверхні нагріву F, м2 Номінальний тепловий потік Q, кВт н.у.
Радіатори опалювальні чавунні МС-140-108 МС-140-98 М-140 АО М-140 А М-90 МС-90-108   0,244 0,240 0,299 0,254 0,200 0,187   0,185 0,174 0,178 0,164 0,140 0,150

 

 

Продовження табл. 2.4

Конвектори настінні з кожухом типу «Універсал» кінцеві КН 20-0,400К КН 20-0,479К КН 20-0,655К КН 20-0,787К КН 20-0,918К КН 20-1,049К КН 20-1,180К КН 20-1,311К КН 20-1,442К КН 20-1,573К КН 20-1,704К КН 20-1,835К КН 20-1,966К     0,952 1,140 1,830 2,200 2,570 2,940 3,300 3,370 4,039 4,410 4,773 5,140 5,508     0,400 0,479 0,655 0,787 0,918 1,049 1,180 1,311 1,442 1,573 1,704 1,835 1,966
Те саме типу «Комфорт-20» КН 20-0,372К КН 20-0,515К КН 20-0,655К КН 20-0,820К КН 20-0,985К КН 20-1,150К КН 20-1,315К КН 20-1,475К КН 20-1,640К КН 20-1,805К КН 20-1,970К   0,710 1,065 1,420 1,775 2,130 2,485 2,840 3,195 3,550 3,905 4,260   0,372 0,515 0,655 0,820 0,985 1,150 1,315 1,475 1,640 1,805 1,970
Конвектор настінний без кожуха типу «Акорд» КА 0,336К КА 0,448К КА 0,560К КА 0,672К КА 0,784К КА 0,896К КА 1,008К КА 1,120К     0,98 1,30 1,63 1,96 2,28 2,61 2,94 3,26     0,336 0,448 0,560 0,672 0,784 0,896 1,008 1,120
К2А-0,621К К2А-0,823К К2А-1,030К К2А-1,237К К2А-1,445К К2А-1,646К К2А-1,854К К2А-2,061К 1,95 2,60 3,25 3,90 4,56 5,19 5,85 6,50 0,621 0,823 1,030 1,237 1,445 1,646 1,864 2,061
         

ПИТАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

 

1. Призначення та склад систем опалювання.

2. Вимоги до систем опалювання.

3. Класифікація систем опалювання за ознаками.

4. Типи теплоносіїв та їх характеристики.

5. Визначення питомої теплової характеристики будівлі.

 

 

ЛІТЕРАТУРА

 

1. Голубков В.Н., Пятачков Б.И., Романова Т.М.. Кондиционирование воздуха, отопление и вентиляция. М.: Энергоиздат, 1988. – 230 с.

2. Трахтенберг І .М., Коршун М.М., Чебанова О.В.. Гігієна праці та виробнича санітарія. К., 1997. – 129 с.

3. Справочник по охране труда на промышленных предприятиях. К.Н. Ткачук и др. К.: Техника, 1991. – 268 с.

4. СНиП II-3-79٭٭. Строительная теплотехника. – М.: Стройиздат, 1986. – 39 с.

5. СНиП 2-01-01-82. Строительная климатология и геофизика. – М.: Стройиздат, 1983. – 139 с.

6. СНиП 2-04-05-91У. Отопление, вентиляция и кондиционирование. – М.: Стройиздат, 1999. – 71 с.

7. СНиП 2-08-01-89. Жилые здания. – М.: ЦИТП, 1990. – 24 с.

8. Маляренко В.А., Редько А.Ф., Чайка Ю.И., Поволочко В.Б. Техническая теплофизика ограждающих конструкций зданий и сооружений. – Харьков: Рубикон, 2001. – 280 с.

9. Герасимова О.М. Опалення. Навч. посібник (для студентів будівельних спеціальностей). – Харків: ХДАМГ, 2001. – 199 с.

10. Алексахін О.О., Герасимова О.М. Приклади й розрахунки з теплопостачання та опалення. – Харків: ХДАМГ, 2002. – 206 с.

11. ДБН 8.2.2-15-2005. Жилые здания. Основные положения Госком Украины по строительству и архитектуре. – Киев: Стройиздат, 2005. – 31 с.

 


Практична робота 3

 

© 2013 wikipage.com.ua - Дякуємо за посилання на wikipage.com.ua | Контакти