Определяем поверхность нагрева и осуществляем подбор нагревательных приборов системы водяного отопления.

· Для полуподвального помещения (1 этаж) схемы. Ф_от1 = 20000 Вт

В качестве нагревательных приборов принимаем чугунные ребристые трубы. Температура теплоносителя в подающей магистрали 95°С, а в обратной 70°С.

Определим вначале тепловой поток от трубопровода в системы отопления. Для его определения используем соотношение

Ф_пм=А_тр k _тр(t_тр - t_в) _*η

Где k _{тр -} коэффициент теплопередачи труб берется по таблице 1,4 (2) и η-коэффициент учитывающий разводку труб(подающая линия - над потолком η=0,25, вертикальный стояк η=0,5, для обратной линии над полом η=0,75 и для подводок к нагревательным приборам η=1).

Для нашей системы теплоснабжения подающий трубопровод находится под окнами, т.е. в рабочей зоне помещения, там же где и нагревательные приборы. Поэтому для него как и для подводок к приборам, коэффициент η=1. Для обратной линии, расположенной над полом η=0,75.

Площадь поверхности подающего и обратного магистральных трубопроводов наружным диаметром d=42,3 мм(d_у=32мм) и длиной l=25м

l

d

А_п.м.=А _о.м.= π_*d_*l=3,14*0,043*25=3,38м².

Площадь поверхности шести подводок (по две на прибор) диаметром 26,8 мм(d_у=20мм) и длиной 0,8 м каждая А_под=π_*d_*l=6*3,14*0,0268*0,8=0,4м².

Коэффициент теплопередачи подающего трубопровода для средней разности температуры воды в трубе и температуры воздуха в помещении 95-18=77°С. принимаем по таблице 1,4 k= 13,4 Вт/(м² *^˚С).Коэффициент теплопередачи обратной магистрали для разности между температурой воды и температурой воздуха 70-18=52^˚С

k= 11,6 Вт/(м² *^˚С), а для подводок при средней разности температур (95+70)/2-18=64,5^˚С k= 14 Вт/(м² *^˚С), тогда по формуле

Ф_пм=А_тр k _тр(t_тр - t_в) _*η

для подающей магистрали

Ф_п.м.=3,38*13,4(95-18)=3482Вт

Для обратной магистрали

Ф_о.м.=3,38*11,6(70-18)=2038Вт

для подводок

Ф_под=0,4*14((95+70/2)-18)=361Вт

Суммарный поток теплоты от всех трубопроводов Ф_тр=3482+2038+361=5881 Вт

Принимаем β₁=1(нагревательные приборы установлены свободно у стены), β₂=1(трубы проложены открыто). Полагая, что под каждым окном,будет установлено по одной чугунной ребристой трубе, находим по таблице 1,4 k _пр=5,8 Вт/(м² *^˚С). Тогда по формуле (1.8) площадь поверхности нагрева приборов

А_пр =(Ф_огр- Ф_тр) β₁ β₂ / k _пр (t_тр - t_в) = (20000-5881)/5,8((95+70)/2-18)=86100/374,1=38кв.м

Принимаем для установки ребристые трубы длиной 2000 мм, фактическая площадь поверхности нагрева которых равна 4 м²(см.табл.5,2).Число таких труб n=38/4≈10

Под каждым окном устанавливается по одной ребристой трубе!

· Для производственного корпуса (2 этаж) схемы. Ф_от2 = 24000 Вт

Высота стояков 3,6м диаметром 20мм - 10 штук и подводки к радиаторам трубой диаметром 20мм общей длиной 30*0,5=15м

Поверхность нагрева вычисляем в квадратных метрах эквивалентной площади по соотношению F _тр =f _*l _*η.

Для этого определим для f=0.15 м² (стояки и подводки диаметром трубы 20мм) и коэффициент η=0,5 для вертикального стояка и для подводок к нагревательным приборам η=1).

F _тр=10*0,15*3,6*0,5+0,15*15*1=2,7+2,25=4,97 м²

Теплоотдачу 1 м² м находим по соотношению φ=k _эт *β₄*Δt

Где β₄= 1 и k _эт=7,9 определено по приложениям 17 и 18

Δt= (t_тр - t_в)=(95-70)/2-18=64,5

φ=k _эт *β₄*Δt=7,9*1*64,5=509,55=510Вт/ м²

Необходимая эквивалентная площадь поверхности нагрева радиаторов определяем по соотношению

F _пр=(Ф_огр* β₂/ φ - F _тр) β₁ β₃=(24000*1/510-4.97)*1.02*1.05=45,07 м²

Для радиаторов М-140-АО число секций определится

N=45,07/0,35=128секции

Принимаем для 135 секций и размещаем их по 9 секций для каждого из 15 окон второго этажа

· Гидравлический расчет системы отопления

Вычерчиваем в масштабе аксонометрическую схему системы отопления с указанием магистральных трубопроводов, стояков, запорно-регулировочной арматурой. Для данной схемы выбираем главное циркуляционное кольцо. Определяем расчетное циркуляционное давление Р=Рн+Ре. Учтем что для производственных помещений и малоэтажных жилых домов значением естественного давления Ре можно пренебречь и согласно рекомендациям профессора В.М.Чаплина принять давление Рн создаваемое насосом исходя из среднего значения давления равного 100Па на метр наиболее протяженного циркуляционного кольца. Среднее значение удельных потерь давления на трение в трубопроводах для данного кольца равно

Rср=0,65Р/Σl

Общая длина трубопроводов для выбранной схемы равна Σl=100м

Располагаемое циркуляционное давление в системе равно

Р=100*100=10000Па

Определяем среднюю потерю давления на трение

Rср=0,65Р/Σl=0,65*10000/100=65Па/м

Для каждого из участков определяем расход теплоносителя по формуле

Qм=3,6Ф/4,19 Δt

И заносим результаты расчета в таблицу.

Главное циркуляционное кольцо

· Произвести расчет гидроэлеватора и тепловые потери для случая подключения помещения к существующей тепловой сети.