Отопление гражданского здания
Отопление гражданского здания
Исходные
данные для проектирования системы отопления
Административное здание двухэтажное,
имеет чердак, подвал с неотапливаемым подпольем.
Исходные данные для расчета системы
отопления:
располагаемый перепад давления
теплоносителя на вводе в здание ∆Рр = 70 кПа;
- перепад температуры воды на вводе
в здание ∆Т =125 - 65 =60°С;
- параметры теплоносителя в системе
отопления в соответствии [2] tг=105°С;
t0=70°С.
1.
Обоснование схем и компоновка систем отопления
Источником теплоснабжения является
районная тепловая сеть. В качестве теплоносителя используется перегретая вода с
параметрами 125-65°С. Для отопления здания запроектирована система тупиковая
вертикальная однотрубная с нижней разводкой.
В проекте принята зависимая схема
присоединения системы отопления к тепловой сети со смешиванием в элеваторном
узле.
Магистральные трубопроводы системы
отопления проложены в техническом подполье на отметке -1.000 м.
На ветвях магистралей, и лестничных
стояках предусмотрены запорная арматура - краны шаровые.
Удаление воздуха из систем отопления
следует производить в верхних точках системы отопления с помощью кранов
конструкции Маевского, установленных на приборах верхних этажей.
Принимаются к установке чугунные
секционные радиаторы марки «Бриз» QH.y.=150 Вт.
. Гидравлический расчет
системы отопления
Определение расхода
теплоносителя
Определение
расхода теплоносителя в системе отопления
кг/ч
где Qсо - расход тепла на отопление здания, Вт;
-
коэффициент, зависящий от типа нагревательных приборов, для чугунных секционных
радиаторов марки «Бриз». Q=150Вт. =1,03,
определяемый [4, табл. 9.4 стр. 45];
-
коэффициент, зависящий от типа и способа установки отопительных приборов, для
стального радиатора, расположенного под оконным проёмом =1,02, определяемый [4, табл. 9.5 стр. 46];
tr - температура воды в подающей магистрали системы отопления, tr=l 05°С;
to - температура в обратной магистрали системы отопления, to=70°С;
кг/ч
. Гидравлический расчёт
основного циркуляционного кольца
Основное циркуляционное кольцо
выбираем через дальний стояк наиболее нагруженной и протяженной ветви.
Располагаемое давление в системе отопления 7,0 кВт. Расход воды на участках
основного циркуляционного кольца определяется по формуле:
кг/ч
Расчет местных сопротивлений сводим
в таблицу №3.
Гидравлический расчет сводим в
таблицу №4.
Таблица №1 - Ведомость местных
сопротивлений
|
№ участка
|
Диаметр
|
Наименование КМС
|
Значение КМС
|
|
ТУ-1
|
25
|
Отвод 90° 2 шт
|
2
|
|
|
|
Σ2
|
|
1-2
|
25
|
Тройник на противоток
|
3
|
|
|
Кран шаровый
|
2
|
|
|
|
Σ5
|
|
2-3
|
25
|
Тройник на противоток
|
3
|
|
|
Тройник на проход
|
1
|
|
|
Кран шаровый 2 шт
|
2
|
|
|
|
Σ6
|
|
3-4
|
20
|
Тройник на проход
|
1
|
|
|
|
Σ1
|
|
4-5
|
20
|
Отвод 90о
|
1,5
|
|
|
|
Σ1,5
|
|
5-6
|
15
|
Тройник на проход
|
1
|
|
|
|
Σ1
|
|
Ст. 14
|
15
|
Отвод 90о 6 шт
|
6х1,5=9
|
|
|
Кран шаровый 4 шт
|
4х2=8
|
|
|
Кран КРТ 2 шт
|
2х4=8
|
|
|
Радиатор 2 шт
|
2х2=4
|
|
|
Утки 2 шт
|
1,5х2=3
|
|
|
|
Σ33
|
|
6’-5’
|
15
|
Тройник на проход
|
1
|
|
|
|
Σ1
|
|
5’-4’
|
20
|
Отвод 90о
|
1,5
|
|
|
|
Σ1,5
|
|
4’-3’
|
20
|
Тройник на проход
|
1
|
|
|
|
Σ1
|
|
3’-2’
|
25
|
Тройник на противоток
|
3
|
|
|
Тройник на проход
|
1
|
|
|
Кран шаровый 2 шт
|
2
|
|
|
|
Σ6
|
|
2’-1’
|
25
|
Тройник на противоток
|
3
|
|
|
Кран шаровый
|
2
|
|
|
|
Σ5
|
|
1’ - ТУ
|
25
|
Отвод 90° 2 шт
|
2
|
|
|
|
Σ2
|
Таблица №2 - Гидравлический расчет
системы отопления
|
Уч-ок
|
Qуч, Вт
|
G,
кг/ч
|
l,
м
|
D,
мм
|
V,
м/с
|
R,
Па/м
|
Rl,
Па
|
Σζ
|
z,
Па
|
Rl+z, Па
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
|
Основное циркуляционное кольцо через дальний стояк 14 Рр=46
кПа
|
|
ТУ-1
|
38980
|
1006
|
2,1
|
25
|
0,489
|
160,0
|
336
|
2
|
236,01
|
572,01
|
|
1-2
|
20490
|
529
|
10,0
|
25
|
0,267
|
50,0
|
500
|
5
|
174,3
|
674,3
|
|
2-3
|
10650
|
275
|
4,2
|
25
|
0,135
|
14,0
|
58,8
|
6
|
53,44
|
112,26
|
|
3-4
|
7370
|
190
|
5,8
|
20
|
0,152
|
24,0
|
139,2
|
1
|
11,30
|
150,5
|
|
4-5
|
4330
|
112
|
5,6
|
20
|
0,089
|
9,0
|
50,4
|
1,5
|
5,81
|
56,21
|
|
5-6
|
1530
|
39
|
6,3
|
15
|
0,057
|
4,0
|
25,2
|
1
|
1,59
|
26,79
|
|
Ст. 14
|
1530
|
39
|
9,9
|
15
|
0,057
|
4,0
|
25,2
|
32
|
50,88
|
76,08
|
|
6’-5’
|
1530
|
39
|
6,3
|
15
|
0,057
|
4,0
|
25,2
|
1
|
1,59
|
26,79
|
|
5’-4’
|
4330
|
112
|
5,6
|
20
|
0,089
|
9,0
|
50,4
|
1,5
|
5,81
|
56,21
|
|
4’-3’
|
7370
|
190
|
5,8
|
20
|
0,152
|
24,0
|
139,2
|
1
|
11,30
|
150,5
|
|
3’-2’
|
10650
|
275
|
4,2
|
25
|
0,135
|
14,0
|
58,8
|
6
|
53,44
|
112,26
|
|
2’-1’
|
20490
|
529
|
10,0
|
25
|
0,267
|
50,0
|
500
|
5
|
174,3
|
674,3
|
|
1’ - ТУ
|
38980
|
1006
|
2,1
|
25
|
0,489
|
160,0
|
336
|
2
|
236,01
|
572,01
|
|
Σ3260,22
|
|
Запас давления [(4600-3261)/4600] - 100 = 29%, т.к. запас больше
нормируемого, устанавливаем шайбу на участке ТУ-1 dm= 3,54 (10062/1339·0,9)0,25
= 19,06 мм
|
|
Ст. 3
|
3280
|
85
|
10,9
|
15
|
0,132
|
28
|
305,2
|
44
|
374,88
|
680,08
|
|
Σ680,08
|
|
Запас давления [(543,06-680,08)/543,06] - 100 = 26%, т.к. запас
больше нормируемого, устанавливаем шайбу на участке Ст. 3 dm= 3,54 (852/137,02)0,25
= 9,54 мм
|
4.
Расчет охлаждения воды в подающей магистрали
Падение температуры
воды на каждом участке магистрального подающего теплопровода находится по
формуле:
где 
- потери тепла на участке изолированного трубопровода в подвале,
Вт.
где 
- теплоотдача 1 м изолированной трубы, Вт/м, определяемая по
табл.II.24 [1].
Температура воды в
конце участка равна:
Конечная
температура воды на предыдущем участке является начальной температурой воды на
последующем участке.
Таблица №3 - Расчет охлаждения воды
в подающем теплопроводе
|
№ участка
|
Расход теплоносителя
|
Длина участка
|
Диаметр трубы
|
Начальная температура
|
Теплоотдача 1 м изолированной трубы, Вт/м
|
Потери тепла на участке Qтр, Вт
|
Падение температуры на участке t, ºС
|
Конечная температура
|
|
G, кг/ч
|
l, м
|
d, мм
|
t н, ºС
|
|
|
|
t к, ºС
|
|
ТУ-1
|
1006
|
2,1
|
25
|
105,0
|
47
|
98,7
|
0,084
|
104,92
|
|
1-2
|
529
|
10,0
|
25
|
104,92
|
47
|
470
|
0,76
|
104,16
|
|
2-3
|
275
|
4,2
|
25
|
104,16
|
47
|
0,62
|
103,54
|
|
3-4
|
190
|
5,8
|
20
|
103,54
|
38
|
220,4
|
0,99
|
102,55
|
|
4-5
|
112
|
5,6
|
20
|
102,55
|
38
|
212,8
|
1,63
|
100,92
|
|
5-6
|
39
|
6,3
|
15
|
100,92
|
30
|
450
|
9,92
|
91,0
|
5.
Тепловой расчет поверхности отопительных приборов
В качестве
отопительных приборов использованы секционные чугунные радиаторы марки «Бриз»
условный номинальный тепловой поток одной секции 
= 150 Вт
Расчет выполняется
для П-образного стояка Ст. 3 и сводится в таблицу №4. В качестве подъемной
части принимаем ту, которая имеет меньшую тепловую нагрузку. Температура
горячей воды на входе в стояк из Таблицы №3.
Расчет отопительных
приборов на первом этаже.
) Определяем
остывание воды в отопительном приборе:
) Определяем
температурный напор для этого прибора:
) Определяем
теплоотдачу открыто проложенных труб:
Если стояк и оба
прибора в одной комнате, то
=3,0-0,5=2,5,
м
=0,4∙2=0,8,
м
) Требуемая
теплоотдача прибора рассчитывается с учетом теплоотдачи труб, открыто
проложенных в отапливаемом помещении:
где 
- расчетные теплопотери помещения, Вт;
-
суммарная теплоотдача открыто проложенных труб, Вт.
5) Комплексный
коэффициент при теплоносителе-воде определяется по формуле:
где n, p, c - экспериментальные числовые
показатели по табл. 9.2 [1];
b - коэффициент учета атмосферного давления в районе строительства
по табл. 9.1 [1]. Схема 3 снизу-вверх
) Число
элементов в секционном приборе определяется по формуле:
отопление секционный
гидравлический
где 
- поправочный коэффициент, учитывающий число секций в приборе и
определяемый в соответствии с п. 9.5 [1];
-
поправочный коэффициент, учитывающий способ установки прибора в помещении и определяемый
по табл. 9.12 [1].
Таблица №4 - Тепловой расчет
поверхности отопительных приборов в однотрубной системе отопления
|
№ помещения по ходу воды
|
Расчетная температура в помещении tв, ○С
|
Тепловые потери помещения Qтп, Вт
|
Остывание воды в стояке tпр, ○С
|
Температура воды на входе в прибор tг, ○С
|
Температурный напор tср,°С
|
Схема питания
|
Теплоотдача труб Qтр, Вт
|
Теплоотдача прибора Qпр, Вт
|
Комплексный коэффициент φк
|
Расчетное количество секций Nmin
|
Принимаем N секций
|
|
П-образный Ст. 3 d=15 G=85 кг/ч t_г=103,54
|
|
101
|
19
|
730
|
7,76
|
103,54
|
80,66
|
3
|
273
|
457
|
1,09
|
2,98
|
3
|
|
201
|
20
|
790
|
8,40
|
103,54
|
79,34
|
1
|
236
|
554
|
1,07
|
3,6
|
4
|
|
201
|
20
|
790
|
8,40
|
103,54
|
79,34
|
1
|
236
|
554
|
1,07
|
3,6
|
4
|
|
107
|
16
|
970
|
10,31
|
103,54
|
82,39
|
3
|
333
|
637
|
1,19
|
4,2
|
5
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Спецификация
|
Поз.
|
Обозначение
|
Наименование
|
Кол
|
Масса ед., кг
|
Примечание
|
|
1
|
ГОСТ 3262-75*
|
Труба стальная
|
|
|
|
|
|
водогазопроводная
|
|
|
|
|
|
Ø25х3,2
|
35
|
2,39
|
м
|
|
|
Ø20х2,8
|
81
|
1,66
|
м
|
|
|
Ø15х2,8
|
176
|
1,28
|
м
|
|
2
|
«Danfoss»
|
Кран шаровый
|
|
|
|
|
|
полнопроходныой
|
|
|
|
|
|
латунный EAGLE
|
|
|
|
|
|
Ø25
|
10
|
0,48
|
шт
|
|
|
Ø15
|
56
|
0,2
|
шт
|
|
3
|
-
|
Латунный кран СТД
|
|
|
|
|
|
7073В кран Маевского
|
21
|
0,04
|
шт
|
|
4
|
-
|
Кран трехходовой
|
|
|
|
|
|
регулирующий КРТ
|
38
|
0,45
|
|
|
5
|
-
|
Радиатор чугунный
|
|
|
|
|
|
секционный «Бриз»
|
40
|
|
|
Список
литературы
1. Внутренние санитарно-технические устройства. Справочник
проектировщика 4.1: Отопление / сост. В.Н. Богословский, Б.А. Крупнов и др. -
М.: Стройиздат, 1990. - 344 с.
2. Наладка и эксплуатация водяных и тепловых сетей:
справочник / сост. В.И. Манюк, Э.Б. Хиж и др. - М.: Стройиздат, 1988. - 432 с.
. ГОСТ 21.602 - 2003. Правила выполнения рабочей
документации отопления, вентиляции и кондиционирования / МНТКС. М.: Госстрой,
2004. 34 с.
. СНиП 41-01 - 2003. Отопление, вентиляция и
кондиционирование / Госстрой России. - М.: ФГУП ЦПП, 2004. 54 с.
. Отопление гражданского здания: методические указания к
курсовому и дипломному проектированию / сост. О.Е. Коврина; М-во образования и
науки Росс. Федерации, Волгогр. гос. архит.-строит. ун-т, Каф.
Теплогазоснабжения и вентиляции. Волгоград: ВолгГАСУ, 2012. - 30 с.