Находим расчётное циркуляционное давление в кольце.

ΔР_рц = Па

Для систем отопления, подключенных через элеватор:

ΔР_рц = ΔР_э+Е(ΔР_{е пр}+ ΔР_{е тр})

где: ΔР_э - давление, создаваемое элеватором, (Па)

Е- коэффициент =0,4-0,5:

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

приборах, (Па)

ΔР_{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;

ΔР_э = 1,6×10⁴ Па

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

ΔР_{е пр}+ ΔР_{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 суммаΔР_{е пр}+ ΔР_{е тр}< ΔР_е то её не учитывают.

тогда: ΔР_рц = ΔР_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 температурt_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×ΔP_рц / ål = 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}= åx(r_w w²_уч )/2

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

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

å(Rl+z)_уч = 8861 Па

Результаты расчётов предоставлены в виде таблицы. № 3

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

В этом кольце ΔР_рц. должно быть выполнено условие:

å(Rl+z)_уч < ΔR_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=åx(r_w w²_уч )/2

6) (таб 12) 11) (Rl+z)_уч

Таблица № 3

№ участка	Qуч Вт	G уч кг/ч	l м	D мм	wуч м/с	Rуч Па/м	Rl Па	åx	Z Па	Rl+z Па
			9,6		0,406			13,5
			2,5		0,352			1,5	86,4	236,4
			5,8		0,318			1,5
			5,6		0,25			1,5	43,2
					0,369			3,5
			4,2		0,288			1,5	57,6
			7,5		0,226
			3,5		0,183			1,5
			3,5		0,183
			7,5		0,226
			4,2		0,288			1,5	69,3	312,3
					0,369
			5,6		0,25			1,5
			5,8		0,318			3,5
			2,5		0,352			1,5
			9,6		0,406			1,5
								1,5
								13,5

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.

5.6. Секундный расход тепла на нагрев приточного воздуха в калорифере (расчетная тепловая мощность калорифера).

Q_кф= L_пр·r_в·c_в(t_пр – t_вент^р)/3600, кВт,

r_в = 1,24 – плотность воздуха при tпр = 10°С;

t_вент^р = -14°С – расчетная температура для проектирования вентиляции (табл.11).

Q_кф= 4886 х 1,24 х 1 х (10+14)/3600 = 40,4 кВт,

5.7. Годовой расход тепла и топлива на нагрев приточного воздуха в калориферной установке системы вентиляции:

Q_вент^год = j_кфQ_кфt_кф, кВт ч/год = 3,6 j_кф Q_кф t_кф , МдЖ/год

В_вент^год = Q_вент^год /Q_н^р h_ку h_тс = 52358,4/39000·0,75 = 1,79 т /год.

t_кф= 1200 ч/год.

j_кф= 0,3.

Q_вент^год = 3,6·0,3·40,4·1200 = 52358,4 МДж/год,

В_вент^год = 52358,4/39000·0,75 = 1,79 т /год.

Список используемой литературы.

1. В.М.Свистунов, Н.К. Пушняков, «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха объектов агропромышленного комплекса и жилищно-коммунального хозяйства», учебник для студентов высших учебных заведений, изд. «Политехника», С-Пб., 2006,

421 с.

2. К.В. Тихомиров, Э.С. Сергиенко, «Теплотехника, тепло-газоснабжение и вентиляция», учебник для студентов высших учебных заведений, Стройиздат, М.,2009, 479 с.

3. В.Н.Богословский, В.П.Щеглов, Н.Н.Разумов, «Отопление и вентиляция», учебник для студентов высших учебных заведений, М., 1979, 295 с.

4. А.И.Еремкин, Т.И.Королева, Н.А.Орлова, «Отопление и вентиляция жилого здания», учебное пособие для студентов высших учебных заведений, Издательство Ассоциации строительных вузов, М., 2003, 129 с.

5. А.И.Еремкин, Т.И.Королева «Тепловой режим зданий», учебное пособие для студентов высших учебных заведений, изд. «Феникс», Ростов-на-Дону, 2008, 364 с.

6. Ю.Д.Сибикин, «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха», учебник для студентов средних учебных заведений, изд. «Академия», М., 2006, 303 с.

7. Ю.М.Варфоломеев, О.Я Кокорин, «Отопление и тепловые сети», учебник для студентов средних учебных заведений, изд. «Инфра-М», М., 2007, 479 с.

8. Ю.М.Варфоломеев, В.А.Орлов, «Санитарно-техническое оборудование зданий», учебник для студентов средних учебных заведений, изд.»Инфра-М», М. ,2007, 247 с.

9. СНиП 2.08.02^* «Общественные здания административного назначения», М., 2003.

10. СНиП 41.01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование», М., 2003.