Системы отопления

Δ Р_рц = Δ Р_э+Е(Δ Р_{е пр}+ Δ Р_{е тр})

где: Δ Р_э - давление, создаваемое элеватором, (Па)

Е- коэффициент =0, 4-0, 5:

Δ Р_{е пр} -естественное дополнительное давление от остывания воды в

приборах, (Па)

Δ Р_{е тр-} естественное дополнительное давление от остывания воды в трубах, (Па)

Давление, создаваемое элеватором, определяют в зависимости от коэффициента смешения U и располагаемого давления в трубопроводах тепловой сети на вводе в здание (т.к. последнее не задано), принимаем;

Δ Р_э = 1, 6× 10⁴ Па

При определении суммы (Δ Р_{е пр}+ Δ Р_{е тр}) для насосных систем отопления можно также воспользоваться формулой:

Δ Р_{е пр}+ Δ Р_{е тр} = 1, 3n_эт h_эт(t_р-t_о) = 1, 3× 2× 3, 5× 25 = 227, 5Па

где:

n_эт -число этажей в здании.

h_эт- высота одного этажа здания.

Если суммаΔ Р_{е пр}+ Δ Р_{е тр}< Δ Р_е то её не учитывают.

тогда: Δ Р_рц = Δ Р_э = 1, 6× 10⁴ , Па

Тепловую нагрузку каждого расчётного участка Q _уч определяют как требуемый тепловой поток теплоносителя G_уч c _w (t_г-t_о), обеспечивающий теплоотдачу всех присоединённых к нему отопительных приборов. Если расчёт вести от ввода горячей воды в систему, то тепловая нагрузка каждого последующего участка меньше тепловой нагрузки предыдущего на величину отведённого теплового потока, а в обратной линии – больше на величину подведённого теплового потока. Результаты гидравлического расчёта участков циркуляционного кольца сводят в таблицу. Графы 1, 2 и 4 заполняют по данным расчётной схемы отопления. В графе 3 указывают расход теплоносителя для каждого участка, кг/ч

G _{у чм}= Q_уч× 3600/ c _w × (t_r-t_о)

где: c _w = 4190 Дж/кг К - средняя теплоёмкость воды в интервале температур t_о ÷ t_r

G _{у ч} = (Q _уч × 3600)/4190 х (95-70) = Q_уч х 0, 034

Для заполнения граф 5, 6 и 7 необходимо предварительно определить среднюю для кольца удельную потерю давления на трение, Па/м

R_ср = β × Δ P_рц / å l = 0, 65× 1, 6× 10⁴/91, 4 = 113, 8Па/м

где:

β -коэффициент, учитывающий долю потери давления на преодоление сопротивления трения от расчётного циркуляционного давления в кольце:

β = 0, 5 - для двутрубной системы отопления с естественной циркуляцией;

β =0, 65 - для элеватора.

По таб 12 определяем:

- диаметр труб D (графа5).

- фактическую скорость движения воды на участке w_уч (графа 6).

- фактическую удельную потерю давления на участке R (графа 7).

Потери давления на трение на участке (графа 8) = R_уч× l графы (графы 4× 7)

Потери давления в местных сопротивлениях (графа 10)

Z_{у ч}= å x(r_w w²_уч )/2

где: å x- сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке (таб 3) (графа 9)

Общие потери давления на участке (графа 11), Па.

å (R l +z)_уч = 8861 Па

Результаты расчётов предоставлены в виде таблицы. № 3

Сравниваем общие потери давления в кольце å (R l +z)_уч с расчётным циркуляционным давлением.

В этом кольце Δ Р_рц. должно быть выполнено условие:

å (R l +z)_уч < Δ R _рц

8861 Па £ 16000 Па

Запас давления: ((16000 - 8861)/16000) × 100=44 %

Последовательность вычислений:

1), 2) - по данным расчётной схемы отопления. 7) (таб 12)

3) G _уч= Q _уч × 0, 0348) R_уч× l графы (4× 7)

4) по данным расчётной схемы отопления 9) таб 3

5) диаметр труб-(D) 10) Z_уч=å x(r_w w²_уч )/2

6) (таб 12) 11) (Rl+z)_уч

Таблица № 3

R_Σ = 8861 Па

R_{уч. ср}= 57, 2 Па/м

Прямая:

1 участок: вентиль, отвод на 90^о, тройник, отвод на 90^о - 9+1, 5+1, 5 + 1, 5 = 13, 5

2 участок: тройник - 1, 5

3 участок: тройник - 1, 5

4 участок: тройник - 1, 5

5 участок: тройник, отвод на 90^о , сужение - 1, 5 + 1, 5 + 0, 5 = 3, 5

6 участок: тройник.- 1, 5

7 участок: тройник, отвод на 90^о - 1, 5 + 1, 5 = 3

8 участок: тройник - 1, 5

9 участок: тройник, отвод на 90^о , сужение, радиатор – 1, 5 + 0, 5 + 2 = 4

Обратная:

10 участок: отвод на 90^о, тройник, расширение - 1, 5 +1, 5 + 1 = 4 11 участок: тройник – 1, 5

12 участок: - тройник, отвод на 90^о - 1, 5 + 1, 5 = 3

13 участок: тройник - 1, 5

14 участок: тройник, отвод на 90^о , сужение - 1, 5 + 1, 5 + 0, 5 = 3, 5 15 участок: тройник -1, 5

16 участок,: тройник -1, 5

17 участок: тройник - 1, 5

18 участок: вентиль, отвод на 90^о, тройник, отвод на 90^о - 9+1, 5+1, 5 + 1, 5 = 13, 5

5. Расчет элементов системы приточно-вытяжной вентиляции двухсветного зала 101.

5.1. Необходимый воздухообмен по теплоизбыткам для зимнего и переходного периодов L^зимнQ, м³/ч:

L_Q^ЗИМН = 3, 6Q / с_в х r_в(t^зимн_уд – t^зимн_пр),

где:

Q^зимн_изб – теплоизбытки в помещении в зимний и переходный периоды, Вт;

С_в – средняя массовая теплоемкость воздуха при постоянном давлении,

в интервале температур t^зимн _уд ¸ t^зимн_пр, кДж/(кг К);

r_в – плотность воздуха, поступающего в помещение, кг/м³ (при t_пр);

t^зимн_уд – температура воздуха, удаляемого из помещения, °С;

t^зимн_пр – температура приточного воздуха, °С.

с_в – изобарная теплоемкость воздуха, 1, 0 кДж/(кг К).

r_в – плотность воздуха, кг/м³,

r_в = В/R_вТ_пр = 1·10⁵/287(10+273) = 1, 24 кг/м³, где

В – атмосферное давление воздуха, 1 х 10⁵ Па,

R_в = 287 Дж/(кг К),

Т_пр = t_пр + 273, К.

При В = 1 х 10⁵ Па и t_пр = 10°С r_в = 1·10⁵/287(10+273) = 1, 24 кг/м³.

Q^зимн_изб = Q_вых - Q_рас ,

где:

Q_вых – тепловыделения в помещении, Вт;

Q_рас – тепловая мощность системы отопления, Вт.

Потери тепла в жилых и общественных помещениях – это в основном потери тепла через наружные ограждения:

Q_расх = SQ_огр = Q_полн

тогда: Q^зимн_изб = Q_явн + Q_от - SQ_огр.

Так как при проектировании не учитывались явные тепловыделения от людей, т.е.принималось, что Q_от= SQ_огр то тепловыделения от людей являются теплоизбытками

Q^зимн_изб = Q^зимн_явн = q_явн · n = 102·120 = 12240 Вт,

где:

q_явн – явные тепловыделения от одного человека в состоянии покоя, Вт/чел.

при t_в = 18°С q_явн = 102 Вт/чел.)

n – число людей в зале, чел. = 120.

Температуру воздуха, удаляемого из помещения, t^зимн_уд°С, определяют в зависимости от места забора удаляемого воздуха. При извлечении воздуха из нижней зоны t^зимн_уд = t_в = 18°С.

Температура приточного воздуха t_пр для зимнего и переходного периодов при подаче воздуха в верхнюю зону принимают = t_в – (5¸ 10)°С. Можно принять

t^зимн_пр = t_в = 18 - 8=10 °С.

Необходимый воздухообмен по теплоизбыткам для зимнего и переходного периодов составляет:

L_Q^зимн = 3, 6·12240/1·1, 24· (18 – 10) = 4442м³ /ч.

5.2. Необходимый воздухообмен по влагоизбыткам:

L_д = D₁n_чел /r_в(d_уд – d_пр),

где D₁ = 37 г/ч – количество влаги, выделяемое одним человеком в зависимости от характера работы и температуры в помещении в состоянии покоя при t_в=18°С,

d_уд = 5, 8 – влагосодержание удаляемого воздуха, г/кг сухого возду

d_пр = 1, 1 – влагосодержание приточного воздуха, г/кг сухого воздуха.

L_д = 37·120/1, 24(5, 8 – 1, 1) = 761, 8 м³/ч

5.3. Необходимый воздухообмен по избыткам СО₂.

L_co = G₁n (b_уд - b_пр), м³/ч,

где G₁ – количество углекислоты, выделяемое одним человеком, л/ч;

(для человека в спокойном состоянии – 23 л/ч);

b_уд – предельное допустимое содержание углекислого газа в удаляемом воздухе, л/м³ - 2, 0 л/ч(табл.5);

b_пр – содержание углекислого газа в приточном воздухе, л/м³ - 0, 4 л, ч(табл. 5)

L_co = 23·120/(2, 0 – 0, 4) = 1725 м³/ч.

5.4. Необходимый воздухообмен по притоку:

L_пр = 1, 1·L_расч, м³/ч,

где L_расч – расчетный воздухообмен, м³/ч, принимаемый из наибольшего значения по теплоизбыткам

L_Q^зимн, L_д, L_со = 4442 м³/ч,

L_пр = 1, 1·4442 = 4886 м³/ч.

5.5. Необходимый воздухообмен по вытяжке:

L_выт = L_рас Т_уд / Т_пр=4442 ·291/283 = 4567, 5 м³/ч,

где Т_уд = t_уд + 273 = 18 +291 К

Т_пр = t_пр + 273 = 10+273=283 К

L_выт = 4442 ·291/283 = 4567, 5 м³/ч.