Выбор оборудования системы отопления

Теплотехнический расчёт ограждающих конструкций

Требуемое термическое сопротивление ограждения теплопередаче

определяется по формуле

, (1.1)

где t_в – расчётная температура воздуха в помещении, ⁰C, принято t_в = 20 ⁰C;

t_н – температура холодной пятидневки, ⁰C, согласно [1] для г. Братска

t_н = -43 ⁰C;

– нормативный температурный перепад между температурой внутрен-

него воздуха и температурой внутренней поверхности ограждения, ⁰C,

согласно [2] = 4 ⁰C;

- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения, Вт/м² ,

= 8,7 Вт/м²

м² /Вт.

Величина сопротивления теплопередаче ограждения с учётом энергосбережения определяется исходя из величины ГСОП, которая в свою очередь определяется по формуле

ГОСП = , (1.2)

где - средняя температура за отопительный период, ⁰C, согласно [1]

= - 10,3 ⁰С;

z – продолжительность отопительного периода, сут, согласно [1] z = 246 cут

ГСОП = ⁰С сут.

На основании [3, табл. 3.1] и исходя из величины ГОСП = 7454 ⁰С сут, принято = 4,009 м² /Вт.

Из двух полученных значений сопротивлений теплопередаче выбирается наибольшее.

Так как = 4,009 > = 1,81 м² /Вт, то для дальнейших расчётов принято = 4,009 м² /Вт.

Эскиз наружной стены представлен на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 – Эскиз наружной стены

Предварительная толщина утеплителя определяется по формуле

= , (1.3)

где - толщина слоёв ограждения без утеплителя, м;

- теплопроводность соответствующих слоёв ограждения, Вт/м⁰С;

- теплопроводность утеплителя, Вт/м⁰С, согласно [2] =0,07;

- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения, Вт/м^{2 0}С,
согласно [2] = 23 Вт/м^{2 0}С

= м = 217 мм 220 мм.

Уточняется общее фактическое сопротивление теплопередаче по формуле

.

Коэффициент теплопередачи k определяется по формуле

, (1.4)

Вт/ .

Сопротивления теплопередаче для потолков, полов и окон составят:

= = 5,93 м² /Вт,

= 0,56 м² /Вт.

Коэффициенты теплопередачи для потолков, полов, окон и составит:

Вт/ ;

Вт/ ;

Расчёт теплопотерь

Полные теплопотери рассчитываются для каждого помещения через ограждающие конструкции здания по формуле

, (2.1)

где - основные теплопотери, Вт;

- добавочные теплопотери, Вт;

- дополнительные теплопотери на инфильтрацию наружного воздуха,

Вт;

- величина бытовых тепловыделений, Вт, принимается из расчёта 10 Вт

на 1 м² площади пола жилых комнат и кухни.

Основные теплопотери определены по формуле

, (2.2)

где A – расчётная площадь ограждающей конструкции, м²;

n – коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной по-

верхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху

согласно [2].

Добавочные теплопотери определены по формуле

, (2.3)

где - добавочные потери теплоты, учитывающие ориентацию ограждения

относительного сторон света, принимается согласно [3];

- добавочные потери теплоты, учитывающие открывание наружных

дверей

= 0;

Дополнительные теплопотери на инфильтрацию наружного воздуха определены по формуле

, (2.4)

где L – расход воздуха на вентиляцию, м³/ч, принято L = 3 м³/ч на 1 м² площади;

с_р – удельная теплоемкость воздуха, Дж/кг , с_р = 1000 Дж/кг ;

- плотность наружного воздуха, кг/м³, согласно [3] =1,496 кг/м³.

м³/ч.

Расчёт теплопотерь сведён в таблицу 2.1.

Теплопотери по этажам:

- первый этаж: 6970 Вт;

- промежуточный этаж: 5060 Вт;

- седьмой этаж: 7040 Вт

Теплопотери здания: = (6940 + + 7170) = 115080 Вт.

Выбор оборудования системы отопления

Так как согласно заданию установлен зависимый способ подключения системы отопления к тепловым сетям, то для снижения температуры воды в системе отопления к установке принят элеватор.

Расчёт элеватора:

1) Коэффициент смешения:

, (3.1)

где T_1c – температура воды в сети, ⁰С, T_1c = 130 ⁰С;

T₁ – температура воды в системе отопления, ⁰С, согласно заданию T₁=105 ⁰С;

T₂ – температура обратной охлажденной воды, ⁰С, согласно заданию

T₂ = 70 ⁰С

.

2) Располагаемое давление:

, (3.2)

где - разность давления в подающей и обратной магистралях сети перед

элеватором, атм, согласно заданию = 1 атм

атм.

3) Диаметр горловины:

, (3.3)

где - массовый расход теплоносителя в системе отопления, кг/ч,

, (7.1)

где - тепловая нагрузка на участок, Вт;

- перепад температур, = 35 ;

- теплопроводность воды, =4180 Дж/кг · К.

= 2831 кг/ч

мм.

Согласно таблице 3.3 [4] принят элеватор номер 1 с диаметром горловины = 15 мм.

4) Диметра сопла:

мм.

Согласно заданию принята к проектированию система отопления с нижней разводкой. Схема системы отопления показа на рисунке 3.1.