Расчет мощности отопительных установок

Расчет системы отопления

Общие сведения

При строительстве здания, большое значение имеет правильное проведение коммуникаций. Не последнее место по значимости занимают системы отопления, которые разделяют на: однотрубные и двухтрубные. Однотрубные системы намного проще. Одна труба служит для перемещения теплоносителя из котла в батареи, расположенные в помещении. У этой системы множество недостатков, поскольку температуру батарей нельзя регулировать, а на первые этажи здания вода поступает уже не такой горячей. А вот двухтрубная система отопления распределяет тепло равномерно. Одна труба подает горячий теплоноситель в батареи, другая является обратной. Несмотря на то, что однотрубная система стоит гораздо дешевле, все чаще используется двухтрубная система водяного отопления. Она позволяет в каждом помещении регулировать температуру по собственному желанию с помощью регулирующего вентиля. Поэтому двухтрубная система отопления подойдет для здания любой конфигурации с любым количеством этажей. С определением вида системы отопления необходимо решить все вопросы еще на начальной стадии строительства здания. Двухтрубная система отопления одноэтажного здания имеет один существенный недостаток – она обойдется заказчику довольно дорого.

Здание имеет двухтрубную вертикальную систему отопления с нижней разводкой.

Расчетная температура наружного воздуха для отопления принята -34 ⁰С согласно.

Расчетная температура внутри помещения принята 21 ⁰С.

Температурный график теплоносителя 95-70 ⁰С.

Удельная тепловая характеристика здания равна 0,37 Вт/м^3.К.

Санитарные правила устанавливают гигиенические требования к показателям микроклимата жилых и общественных зданий и рабочих мест производственных помещений с учетом интенсивности энергозатратпроживающих и работающих, времени выполнения работы, периодов года и содержат требования к методам измерения и контроля микроклиматических условий.

При проектировании, строительстве и эксплуатации жилых зданий, предприятий коммунально-бытового обслуживания, учреждений образования, культуры, отдыха, спорта руководствуются требованиями Санитарно-эпидемиологических правил и нормативов СанПиН 2.1.2.1002-00 «Санитарно-эпидемиологические требования к жилым зданиям и помещениям».

При проектировании зданий и сооружений согласно СНиП 41-01-2003 следует предусматривать технические решения, обеспечивающие:

а) нормируемые метеорологические условия и чистоту воздуха в обслуживаемой зоне помещений жилых, общественных, а также административно-бытовых зданий;

б) нормируемые метеорологические условия и чистоту воздуха в рабочей зоне производственных, лабораторных и складских помещений в зданиях любого типа;

в) охрану атмосферного воздуха от вентиляционных выбросов вредных веществ;

г) ремонтопригодность систем отопления, вентиляции и кондиционирования

д) взрывопожаробезопасность систем отопления, вентиляции и кондиционирования.

Таблица 3.1 - Оптимальные и допустимые параметры микроклимата

Расчет мощности отопительных установок

Определение расхода теплоты на отопление и вентиляцию по укрупненным показателям для обеспечения нормативных санитарно-гигиенических условий в помещениях проводится следующим образом.

Максимальный часовой расход теплоты на отопление:

(3.1)

где q_от, – удельная отопительная характеристика здания, Вт/(м³×^оС), значение подбираем из справочных данных;

V_н – объем здания по наружному обмеру (без подвальной части), м³;

t _в – расчётная температура внутреннего воздуха, ^оС;

t _{н.о .} – расчётная температура наружного воздуха, ^оС;

α – поправочный коэффициент, учитывающий влияние на удельную тепловую характеристику местных климатических условий (равен 0,96).

Удельная отопительная характеристика в зависимости от имеющихся исходных данных может быть получена либо по справочным данным, либо расчетным путем.

В настоящее время имеется значительный объем методических рекомендаций по отраслевому нормированию расхода тепловой энергии на обогрев зданий с указанием численных значений отопительных характеристик в зависимости от типа и размера здания.

Максимальный расход теплоты на отопление для всего здания:

При выборе вида и типа отопительного прибора принимаются во внимание назначение и архитектурно-технологическое решение помещения, место и длительность пребывания в нем людей, вид системы отопления, технико-экономические и санитарно-гигиенические показатели прибора.

Основные положения по выбору вида прибора: при повышенных санитарно-гигиенических требованиях выбираются приборы с гладкой поверхностью, лучше всего отопительные панели, совмещенные со строительными конструкциями; применение гладкотрубных приборов должно быть обосновано; при нормальных санитарно-гигиенических требованиях используются приборы и с гладкой, и с ребристой поверхностью, причем рекомендуется выбирать не более одного-двух видов приборов для всего сооружения и размещать их под световыми проемами возможно ближе к полу помещения; при пониженных санитарно-гигиенических требованиях в помещениях, предназначенных для кратковременного пребывания людей, могут использоваться приборы любого вида; предпочтение отдается приборам с высокими технико-экономическими показателями.

Отопительные приборы размещаются так, чтобы были обеспечены их осмотр, ремонт и очистка. Отопительные приборы располагаются преимущественно под световыми проемами. При размещении приборов под окнами вертикальные оси прибора и оконного проема должны совпадать. Присоединение труб к отопительному прибору выполняется одно или двухсторонним.

Теплотехнически целесообразнее двухстороннее присоединение, но в вертикальных системах конструктивно более рационально выполнять одностороннее присоединение.

В качестве нагревательных приборов в системе отопления принимаем радиаторы PRADO Classic типа 22-500-400 и PRADO Classic типа 22-500-500.

Таблица 3.1 – Характеристика радиатора PRADO Classic

Вычисляем количество радиаторов для кухни (помещение №1):

N_р=Ф_от/Q_ну=0,49/0,847 1 радиатор. (3.2)

Радиаторы устанавливаются под каждое окно, причем должен занимать не менее 30% от длины окна.

Результаты расчета для каждого помещения типового этажа сведены в таблицу 3.3.

Таблица 3.3 – Расчет отопительных приборов

Выбор системы отопления

Выбираем однотрубную вертикальную систему отопления с верхней разводкой.

В системе с верхней разводкой магистральная линия располагается в верхней части системы (на чердаке).

Рисунок 3.1 – Вертикальная однотрубная система отопления с верхней разводкой

Движение воды по стоякам происходит сверху вниз. Удаление воздуха из системы осуществляется через воздушные краны, устанавливаемые на верхних нагревательных приборах, или с помощью автоматических воздухоотводчиках, устанавливаемых на стояках или специальных воздушных линиях.

В однотрубной системе отопительные приборы присоединяются друг к другу последовательно, т.е. теплоноситель последовательно проходит все приборы и только потом возвращается к котлу. Однотрубная система бывает вертикальной, как в большинстве многоэтажных зданий и горизонтальной, когда система охватывает отопительные приборы на одном этаже.

Однотрубная система популярна при устройстве отопления в многоквартирных многоэтажных зданиях, поскольку она требует меньшее количество труб по сравнению с двухтрубными системами. Другим достоинством системы является ее гидравлическая устойчивость, что означает, что при изменении расхода воды во всей системе, количество воды в каждой батарее изменится одинаково.

Большим недостатком системы является сложность ее расчета. Если допустить ошибку при расчете отопительных элементов, то исправить ее последствия будет сложно, поскольку изменение параметров одной батареи сильно влияет на работу всех остальных батарей. Второй недостаток - повышенное гидравлическое сопротивление.

Количество разводящих стояков (пар стояков – подающий и обратный) выбирается в зависимости от объемно-планировочного решения здания, но не менее одного на каждую блок-секцию.

Так как параметры сетевой воды в системе теплоснабжения соответствуют требуемым для системы отопления параметрам, теплоноситель в смешении не нуждается.