Область, пункт

Температура воздуха, °С

Сумма

отрицательных средних

месячных

температур, °С

абсолютная минимальная

наиболее

холодных суток

обеспеченностью

наиболее

холодной пятидневки обеспеченностью

холодного

периода

обеспеченностью 0,94

Область, пункт

Атмосферное давление

на высоте установки барометра

Высота установки

барометра над уровнем моря, м

Температура воздуха, °С,

обеспеченностью

среднее месячное

за июль

среднее за год

гПа

мм рт. ст.

гПа

мм рт. ст.

0,95

0,96

0,98

0,99

1

1а

2

2а

3

4

5

6

7

Могилев

990,3

745

992,4

746

192,5

22,0

23,0

25,0

26,5

Область, пункт

Температура воздуха, °С

Средняя месячная

относительная

влажность воздуха

в 15 ч наиболее теплого месяца (июля), %

Среднее количество (сумма) осадков за

апрель–октябрь, мм

средняя

максимальная

наиболее теплого месяца года (июля)

абсолютная

максимальная

8

9

10

11

Могилев

23

36

58

417

Область, пункт

Суточный максимум осадков за год, мм

Преобладающее

направление ветра (румбы)

за июнь–август

средний

из максимальных

наибольший

из максимальных

12

13

14

Могилев

35

74

З

Область, пункт

Максимальная за год интенсивность осадков в течение 20 мин, мм/мин

Минимальная

из средних

скоростей ветра по румбам в июле, м/с

Повторяемость штилей за год, %

Средняя

скорость ветра

в июле, м/с

средняя

из максимальных

наибольшая

из максимальных

15

16

17

18

19

Могилев

0,73

1,38

3,6

8

3,2

Область, пункт

Средняя месячная и годовая температура воздуха, °С

Январь

Февраль

Март

Апрель

Май

Июнь

Июль

Август

Сентябрь

Октябрь

Ноябрь

Декабрь

Год

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Могилев

–6,8

–5,8

–1,1

6,4

12,9

16,1

17,7

16,6

11,3

5,7

–0,1

–4,6

5,7

Область, пункт

Январь

Февраль

Март

Апрель

Май

Июнь

Июль

Август

Сентябрь

Октябрь

Ноябрь

Декабрь

Год

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Могилев

6,4

7,0

7,7

8,8

11,1

10,8

10,8

10,7

9,7

7,0

4,9

5,3

8,4

Область, пункт

Среднее за год число дней

с минимальной температурой воздуха равной и ниже, °С

Среднее за год число дней

с максимальной температурой воздуха равной и выше, °С

Среднее за год число дней с переходом температуры воздуха через 0 °С

в течение суток

–35

–30

–25

25

30

34

1

2

3

4

5

6

7

Могилев

0,1

0,6

3

35

3

0,1

72

Область, пункт

Январь

Февраль

Март

Апрель

Май

Июнь

Июль

Август

Сентябрь

Октябрь

Ноябрь

Декабрь

Год

Могилев

86

84

81

74

68

70

74

76

80

84

88

89

80

Область, пункт

Высота снежного покрова, см

Продолжительность

залегания устойчивого снежного покрова, дни

средняя

из наибольших

декадных за зиму

максимальная

из наибольших

декадных за зиму

максимальная суточная за зиму на последний день декады

1

2

3

4

Могилев

26

56

52

106

Область, пункт

Январь

Февраль

Март

Апрель

Май

Июнь

Июль

Август

Сентябрь

Октябрь

Ноябрь

Декабрь

Год

МОГИЛЕВСКАЯ ОБЛАСТЬ

Горки

52

77

125

182

258

272

262

241

160

91

37

26

1783

Костюковичи

52

76

123

173

255

272

262

239

166

100

36

27

1781

Ориентация поверхности

Географическая широта, град,

Январь

Февраль

Март

Апрель

Май

Июнь

Июль

Август

Сентябрь

Октябрь

Ноябрь

Декабрь

Горизонтальная

56

54

52

72

149

337

488

655

704

684

552

369

218

97

55

81

163

350

498

657

699

687

555

382

237

113

66

94

182

367

511

659

693

691

559

399

262

134

81

С

56

-

-

-

10

59

77

82

22

-

-

-

-

54

-

-

-

10

52

77

76

22

-

-

-

-

52

-

-

-

10

46

69

76

17

-

-

-

-

СВ, СЗ

56

0,7

12

57

112

183

211

205

138

70

24

3

-

54

0,8

13

56

110

177

203

199

133

69

26

3

-

52

0,9

15

55

107

171

194

193

129

72

29

4

-

В, З

56

71

128

232

293

360

366

369

315

232

168

96

60

54

77

135

234

284

342

342

350

300

233

175

105

71

52

85

142

239

281

323

319

339

291

231

186

115

84

ЮВ, ЮЗ

56

269

325

435

415

400

366

383

403

398

379

299

248

54

262

324

434

403

388

342

364

383

386

382

308

263

52

262

337

426

388

356

319

352

358

375

390

322

282

Ю

56

374

442

532

444

360

310

335

408

469

506

420

346

54

369

443

535

423

342

280

309

377

451

502

433

370

52

381

459

525

404

316

256

290

358

435

516

446

397

Ориентация поверхности

Географическая широта, град,

Январь

Февраль

Март

Апрель

Май

Июнь

Июль

Август

Сентябрь

Октябрь

Ноябрь

Декабрь

Горизонтальная

56

116

225

457

643

840

883

879

720

488

294

148

84

54

135

242

477

652

840

885

881

731

505

316

167

103

52

160

265

505

665

840

887

883

746

528

346

192

128

С

56

63

118

173

147

235

263

266

178

108

70

49

40

54

74

125

181

147

228

267

259

184

112

74

55

50

52

89

130

180

149

221

255

254

181

114

77

59

62

СВ, СЗ

56

67

136

241

263

372

408

402

308

188

102

57

43

54

80

145

249

261

365

403

396

308

191

108

62

53

52

96

152

247

260

358

391

385

308

196

114

67

66

В, З

56

141

259

427

456

562

575

582

497

361

252

154

105

54

160

274

439

447

542

556

563

489

366

265

168

128

52

185

287

443

446

522

529

545

485

368

278

183

154

ЮВ, ЮЗ

56

350

470

646

588

605

577

600

594

541

476

370

300

54

358

476

655

578

592

558

581

581

534

483

385

328

52

378

496

647

564

559

531

563

561

527

497

404

363

Ю

56

466

600

759

629

570

522

557

608

626

615

504

406

54

478

610

773

609

550

497

531

585

613

617

523

444

52

513

632

765

590

523

470

507

571

603

636

543

490

Материал

Характеристики

материала в сухом

состоянии

Расчетное массовое отношение

влаги в материале W, % (при условиях эксплуатации по таблице 4.2)

Расчетные коэффициенты

(при условиях эксплуатации

по таблице 4.2)

Плотность r, кг/м³

Удельная теплоемкость

с, кДж/(кг·°С)

Коэффициент

теплопроводности l, Вт/(м ×°С)

теплопроводности

l, Вт/(м ×°С)

теплоусвоения

s, Вт/(м² ×°С)

(при периоде 24 ч)

паропроницаемости

m, мг/(м×ч×Па)

А

Б

А

Б

А

Б

А

Б

Маты минераловатные прошивные

125

0,84

0,044

0,6

2,0

0,046

0,051

0,60

0,66

0,56

125

Пенополиуретан

50

1,34

0,041

2

10

0,043

0,052

0,46

0,55

0,05

50

Маты из стекловолокна прошивные

125

0,84

0,044

0,6

2,0

0,046

0,051

0,60

0,66

0,56

125

Сосна поперек волокон

500

2,30

0,09

15

20

0,14

0,18

3,87

4,54

0,06

500

Железобетон

2500

0,84

1,69

2

3

1,92

2,04

17,98

19,70

0,03

2500

Цементно-песчаный р-р

1800

0,84

0,58

2

4

0,76

0,93

9,60

11,09

0,09

1800

Расчет сопротивления теплопередаче наружной стены

Наименование слоя конструкции

Толщина

слоя δ, м

Коэф. теплопроводности

материала λ, Вт/м²·ºС

Примечание

Цементно-песчаный р-р

0,02

0,93

p=1800 кг/м³

Утеплитель - Маты минералованые

0,16

0,051

p=125 кг/м³

Брус - сосна 160х160

0,16

0,18

p=500 кг/м³

Наименование показателя

Значение

коэф. теплоотдачи внутр. поверхности ограждающей конструкции αв, Вт/м²·ºС

8,7

коэф. теплоотдачи наруж. поверхности для зимних условий αн, Вт/м²·ºС

23

термическое сопротивление ограждающей конструкции Rк, м²·ºС/Вт

Rк = ∑ δ/λ

4,05

сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции Rt, м²·ºС/Вт

Для достижения рекомендуемого значения сопротивления конструктивно принимаю толщину утеплителя равную 160 мм.

Определяем тепловую инерцию D ограждения по формуле

D = R∙S+R∙S+R∙S, (1.3)

где:

S, S, S,– расчётные коэффициенты теплоусвоения материала отдельных слоёв ограждающей конструкции, , определяемый по таблице П.2 [1],в зависимости от условий эксплуатации Б, определяемых по таблице 2.1 [1].

S= 4.54 , S= 0.66 ,

S= 11.09.

D = 0,888 ∙4,54 + 3,13∙0,66 + 0,021∙11,09 = 6,32

Полученное значение сопротивления теплопередаче R ограждающей конструкции должно быть не менее требуемого сопротивления R, , определяемого по формуле

R=, (1.4)

где t_в – расчётная температура внутреннего воздуха, °С, принимаемая по таблице П1 методических указаний [1], t_в=18°С;

t_н – расчётная зимняя температура наружного воздуха, °С принимаемая по таблице 2.4 и П3 методических указаний [1] с учётом тепловой инерции ограждающих конструкций D (за исключением заполнений проёмов). Значение D оказалось в пределах (Св. 4,0 до 7,0), т.е. средняя температура наиболее холодных трех суток (определяется как среднее арифметическое между температурой наиболее холодных суток и наиболее холодной пятидневки), t_н = –23°С;

n - коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, принимаемый по таблице 2.5 методических указаний[1], n=1;

Δt_в - расчётный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С, принимаемый по табл. 5.5[2] для наружных стен равным 6°С;

Расчет Rт.эк. по формуле 5.1 ТКП 45-2.04-43-26.

1ГДж=1.8усл.ед. Стоимость тепловой энергии по условию в методических указаниях.

73 усл.ед/м3. плиты жесткие минераловатные на синтетическом связующем по условию в методических указаниях.

здесь t_в — расчетная температура внутреннего воздуха, °С, принимаемая по таблице 4.1;

t_н — расчетная зимняя температура наружного воздуха, °С, принимаемая по таблице 4.3 с учетом тепловой инерции ограждающих конструкций D (за исключением заполнений проемов) по таблице 5.2; ТКП 45-2.04-43-26

n — коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, принимаемый по таблице 5.3; ТКП 45-2.04-43-26

a_в — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м²×°С), принимаемый по таблице 5.4; ТКП 45-2.04-43-26

Dt_в — расчетный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С, принимаемый по таблице 5.5;

С_т.э — стоимость тепловой энергии, руб/ГДж, принимаемая по действующим ценам;

z_о.т — продолжительность отопительного периода, сут, принимаемая по таблице 4.4;

t_н.от — средняя за отопительный период температура наружного воздуха, °С, принимаемая по таблице 4.4;

С_м — стоимость материала однослойной или теплоизоляционного слоя многослойной ограждающей конструкции, руб/м³, принимаемая по таб А7;

l — коэффициент теплопроводности материала однослойной или теплоизоляционного слоя многослойной ограждающей конструкции в условиях эксплуатации согласно таблице 4.2, Вт/(м×°С), принимаемый по приложению А.

Полученное значение сопротивления теплопередаче Rограждающей конструкции следует принимать равным экономически целесообразному R_т.эк, но не менее требуемого сопротивления теплопередаче R_т.тр и не менее нормативного сопротивления теплопередаче R_т.норм., что удовлетворяет условию: R R.

1.2 Сопротивление теплопередаче подвального перекрытия

Рисунок 2 - Конструкция подвального перекрытия.

1. Доска пола– сосна. 1а. Лаги.

2. Плиты пенополиуритан.

3. Железобетонная плита перекрытия

λ_i – коэффициент теплопроводности материала многослойной конструкции, принимаемый по приложению А в соответствии с условиями эксплуатации конструкции А.

Термическое сопротивление соответствующего слоя многослойной конструкции определяется по формуле 1.1

;

;

;

Задаемся интервалом тепловой инерции D «свыше 4 до 7,0 включительно» и в соответствии с таблицей 2.4 [1] определяем, что расчетная зимняя температура наружного воздуха t_н является средней температурой наиболее холодных суток обеспеченностью 0,92: t_н = –29 °С.

Определяем требуемое сопротивление по формуле (1.4) где: t_в - расчётная температура внутреннего воздуха, °С, принимаемая по таблице А3 [1], t_в=18°С; n - коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, принимаемый по таблице А5 [1], n=0,6; Δt_в - расчётный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С, принимаемый по табл. А5[1] для перекрытия над подвалом равным 2°С;

,

Подставляя в формулу 1.2 значения термических сопротивлений отдельных слоёв конструкции ограждающей поверхности и приравнивая значение сопротивления теплопередаче ограждения R к значению нормативного сопротивления теплопередаче R, определяется толщина теплоизоляционного слоя. R, принимается в зависимости от типа ограждения по таблице 5.1[2]. также учитывая условие

Расчет сопротивления теплопередаче перекрытия над неотапливаемым подвалом

Для достижения рекомендуемого значения сопротивления конструктивно принимаю толщину утеплителя равную 180 мм.

Определяем тепловую инерцию D ограждения по формуле 1.3 где расчётные коэффициенты теплоусвоения материала отдельных слоёв ограждающей конструкции, определяемые по таблице П.2 [1], в зависимости от условий эксплуатации Б, определяемых по таблице 2.1 [1]:

S= 19.70 , S= 0.55 ,

S= 4.54 .

D = R∙S+ R∙S+ R∙S = 0,115 ∙19.7 + 3,85∙0.55 + 0,22∙4.54= 5,38

Рассчитанная тепловая инерция действительно попадает в выбранный нами интервал, следовательно расчет произведен верно.

Расчет Rт.эк. по формуле 5.1 ТКП 45-2.04-43-26.

136 усл.ед/м³. пенополиуретан по условию в методических указаниях

Полученное значение сопротивления теплопередаче Rограждающей конструкции следует принимать равным экономически целесообразному R_т.эк, но не менее требуемого сопротивления теплопередаче R_т.тр и не менее нормативного сопротивления теплопередаче R_т.норм., что удовлетворяет условию: R R.

1.3 Сопротивление теплопередаче чердачного перекрытия

Рисунок 3 -Конструкция чердачного перекрытия.

1. Маты из стекловолокна

2. Перекрытие-доска сосна 2а. Балка – брус сосна.

λ_i – коэффициент теплопроводности материала многослойной конструкции, принимаемый по приложению А в соответствии с условиями эксплуатации конструкции А.

Термическое сопротивление соответствующего слоя многослойной конструкции определяется по формуле 1.1

Термическое сопротивление соответствующего слоя многослойной конструкции определяется по формуле 1.1

;

;

Подставляя в формулу 1.2 значения термических сопротивлений отдельных слоёв конструкции ограждающей поверхности и приравнивая значение сопротивления теплопередаче ограждения R к значению нормативного сопротивления теплопередаче R, определяется толщина теплоизоляционного слоя. R, принимается в зависимости от типа ограждения по таблице 5.1[2].

0,051

p=125 кг/м³

Перекрытие доска сосна

0,06

0,18

p=500 кг/м³

Наименование показателя

Значение

коэф. теплоотдачи внутр. поверхности ограждающей конструкции αв, Вт/м²·ºС

8,7

коэф. теплоотдачи наруж. поверхности для зимних условий αн, Вт/м²·ºС

23

термическое сопротивление ограждающей конструкции Rк, м²·ºС/Вт

Rк = ∑ δ/λ

4,65

сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции Rt, м²·ºС/Вт

Rt = 1/αв + Rк + 1/αн

4,81

нормативное сопротивление теплопередаче Rт норм., м²·ºС/Вт

3

Расчет термического сопротивления внутренних стен

№

пп

Наименование слоя конструкции

2. Отопление здания

2.1 Расчёт теплопотерь через ограждающие конструкции

Потери теплоты Q,Вт, через ограждающую конструкцию определяют по формуле:

, (2.1)

где F_р – площадь ограждающей конструкции, м²;

R – сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции,;

t – температура внутреннего воздуха, °С;

t– расчетная температура наружного воздуха, принимаемая равной

наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92°С;

β – добавочные потери теплоты в долях от основных потерь;

n – коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности

ограждающей конструкции по отношения к наружному воздуху,

таблица 5.3 [2] или таблица А5 [1].

Добавочные потери теплоты учитывают:

1. Ориентацию ограждений по сторонам света: северо-запад β = 0,1; юго-запад β = 0; юго-восток β = 0,05;

2. Подогрев врывающегося воздуха чрез наружные двери: для двойных дверей с тамбуром β = 0,27 ∙Н = 0,27∙9,7 = 2,6;

Площадь F_р и линейные размеры ограждающих конструкций определяют следующим образом:

а) Площадь световых проёмов и дверей – по наименьшим размерам строительных проёмов на свету;

б) площадь потолков и полов – по размерам между осями внутренних стен и от внутренней поверхности наружной стены до оси внутренней стены;

в) высоту стен первого этажа – по размеру от уровня нижней поверхности конструкции пола первого этажа до уровня чистого пола второго этажа;

г) высоту стен второго этажа – по размеру между уровнями чистых полов данного и вышележащего этажа;

д) высоту стен верхнего этажа – по размеру от чистого пола данного этажа до верха утеплителя чердачного перекрытия;

е) длина наружных стен:

– неугловых помещений: по размерам между осями внутренних стен;

– угловые помещения: от внешней поверхности наружных стен до оси внутренних стен или до внешней поверхности примыкающих наружных стен;

ж) длину внутренних стен: по размерам от внутренних поверхностей наружных стен до осей внутренних стен или между осями внутренних стен;

з) для лестничных клеток теплопотери вычисляются по всей высоте без деления на этажи, т.е. от уровня земли до верха парапетной стены;

2.2 Затраты теплоты на нагрев инфильтрирующегося воздуха

Затраты теплоты на нагрев инфильтрирующегося воздуха определяются по формуле

; (2.2)

где: с – удельная теплоёмкость воздуха, равная 1;

L – расход удаляемого воздуха, , не компенсируемый подогретым приточным воздухом для жилых зданий принимаемый L = 3 ∙ F;

ρ_н – плотность наружного воздуха, кг/м³, определяемая по формуле

=, (2.3)

При составлении теплового баланса для жилых зданий учитываются бытовые теплопоступления в кухнях, и жилых комнатах в размере 21Вт на 1м² площади пола

Q=21∙F, (2.4)

Полный расчет теплопотерь и теплопоступлений производится для лестничной клетки и одной из квартир на первом, промежуточном и последним этажах здания. При этом рассчитывается отдельно каждое помещение в квартире. Результаты расчета заносим в таблицу 2.1.

Для остальных помещений количество теплопотерь помещения определяется по укрупненным показателям, для чего определяется удельная тепловая характеристика здания.

2.3 Результаты расчета

Результаты расчета теплопотерь сводятся в таблицу 2.1.Общие (полные) теплопотери здания Q_пол определяются как сумма потерь тепла всеми помещениями, включая и лестничные клетки (при их наличии). Затем вычисляется удельная тепловая характеристика здания:

, (11)

где a – коэффициент, учитывающий влияние местных климатических условий (для Беларуси - a » 1,06);

V_зд – объем здания, принятый по наружному обмеру, м³.

После определения удельной тепловой характеристики проводится ее сравнение с нормативной, ориентировочное значение которой (для массовой жилой застройки) можно определить по формуле:

q_уд^н =1,163(0,37+1/H)= 1.163*(0,37+1/6,18)=0,61

При отклонении расчетного значения тепловой характеристики по сравнению с нормативным более чем на 20 % необходимо выяснить причины этого отклонения.

3. Определение поверхности нагрева и числа элементов отопительных приборов

3.1 Расчет отопительных приборов

Для отопления жилых и гражданских зданий применяются радиаторы чугунные и стальные, конвекторы с кожухами и без них, панели бетонные и стальные.

Температуру подаваемой (горячей) t_г и обратной (охлажденной) t₀ воды принять:

t_г = 95 ˚С, t_о = 70 ˚С.

Средний температурный напор определяется по формуле:

Dt_ср = 0,5 (t_г + t_о) - t_в. (12)

Dt_ср = 0,5 (95+ 70) – 18=64,5

Для определения количества отопительных приборов предварительно определяется площадь их поверхности F_Р, м², по формуле

, (13)

где Q_пр – теплоотдача отопительного прибора, Вт;

q_пр – расчетная плотность теплового потока отопительного прибора, Вт/м²;

₁ – поправочный коэффициент, учитывающий дополнительный тепловой поток устанавливаемых отопительных приборов за счет округления в большую сторону расчетной величины (для радиаторов и конвекторов ₁=1,05);

₂ – поправочный коэффициент, учитывающий дополнительные теплопотери отопительных приборов у наружных ограждений (для секционного радиатора или конвектора – ₂ = 1,02, для панельного радиатора – ₂ = 1,04).

Теплоотдача отопительного прибора определяется следующим образом:

Q пр = Qпол – 0.9× Qтр (14)

Q _пр = 12183,44 – 0.9× 4045=8542,44Вт.,

где Q_пол – полные теплопотери помещения, Вт;

Q_тр – суммарная теплоотдача открыто проложенных в пределах помещения стояков и подводок, Вт.

На практике теплоотдачу от теплопроводов определяют по упрощенной формуле:

Q_тр = q_в × l_в + q_г × l_г, (15)

Q_тр = 52 × 64 + 69 × 10,4=4045,6 Вт

где q_в, q_г – теплоотдача 1м вертикально и горизонтально проложенных труб соответственно, Вт/м;

l_в, l_г – длина вертикально и горизонтально проложенных теплопроводов, м.

Значение q_в и q_г определяют по таблице А.13, исходя из наружного диаметра труб d_н и величины среднего температурного напора Dt_ср, приняв среднее значение d_н = 15 мм.

Расчетная плотность потока отопительного прибора определяется исходя из известного значения номинальной плотности теплового потока q_ном, Вт/м². Для теплоносителя воды

, (16)

где G_пр – действительный расход воды в отопительном приборе, кг/с;

n, p – экспериментальные значения показателей степени.

Значения G_пр, n, p, q_ном для каждого из типов отопительных приборов можно определить на основании таблицы А.17[1].

По найденному F_р подбираем количество отопительных приборов в зависимости от их конструкции.

3.2 Расчет чугунных секционных радиаторов

Расчетное число секций чугунных радиаторов определяют по формуле

, (17)

где f₁ – площадь поверхности нагрева одной секции, зависящая от типа радиатора, м²;

b₄ – коэффициент, учитывающий способ установки радиатора в помещении (при открытой – b₄ = 1,0);

b₃ – коэффициент, учитывающий число секций в одном радиаторе и принимаемый для радиаторов типа МС – 140 равным: при числе секций от 3 до 15 – 1, от 16 до 20 – 0,98.

Расчетное число секций приходится округлять для получения целого числа. Как правило, за основу принимают ближайшее большее число секций радиатора.

Расчет сводим в таблицу 3.1

4. Расчет водоструйного элеватора и расширительного бака

Подключение системы отопления жилого здания к тепловым сетям осуществляется в тепловом пункте. В состав теплового пункта входят элеватор, запорно-регулирующая арматура, контрольно-измерительная аппаратура и приборы автоматики.

Элеватор применяется при непосредственном присоединении местной водяной системы отопления к тепловым сетям с перегретой водой, он понижает температуру воды, поступающей из подающей магистрали тепловой сети до температуры воды, заданной в системе отопления, и обеспечивает ее циркуляцию. Для нормальной работы элеватора необходимо, чтобы разность давлений в подающей и обратной трубах тепловой сети составляла не менее 80 – 100 кПа. Давление, создаваемое элеватором в местной системе, составляет обычно 10 – 12 кПа.

Основное назначение расширительного бака – прием прироста объема воды в системе отопления, образующегося при ее нагреве. Расширительные баки бывают открытого и закрытого типа, с устройствами автоматики и без них.

Принимаем, что отопительная система при пуске в эксплуатацию заполняется водой из наружной тепловой сети с температурой t_c.

4.1 Подбор элеватора

Основной расчетной характеристикой для элеватора является коэффициент смешения U, определяющий отношение расхода охлажденной воды системы отопления к расходу горячей воды тепловой сети

, (20)

где t_с – температура воды тепловой сети, ˚С;

t_г – температура горячей воды системы отопления;

t_о – температура охлажденной воды системы отопления, ˚С.

Для подбора элеватора определяется давление, создаваемое насосом Δр_нас, кПа, по формуле

, (21)

где р_э – располагаемое давление в тепловой сети на вводе в здание перед элеватором (выбирается по таблице А.2).

Диаметр горловины элеватора (камеры смешения) d_г,мм, определяется по формуле

, (22)

где G_с – расчетный расход сетевой воды, кг/ч,

, (23)

где с – теплоемкость воды, равная 4,18 кДж/(кг×˚С),

Подбор номера элеватора производится по таблице 3. При этом необходимо брать ближайший с меньшим диаметром, так как завышение диаметра камеры смешения снижает КПД элеватора. Принимаю элеватор №4.

Таблица 4.1 - Параметры элеваторов конструкции ВТИ

5. Гидравлический расчет системы водяного отопления

Целью гидравлического расчета является определение диаметров теплопроводов при заданной тепловой нагрузке и расчетном циркуляционном давлении, установленном для данной системы.

Метод расчета теплопроводов по удельным потерям давления заключается в раздельном определении потерь давления на трение и в местных сопротивлениях.

В курсовом проекте необходимо осуществить гидравлический расчет главного циркуляционного кольца.

5.1 Методика расчета

До гидравлического расчета теплопроводов выполняют аксонометрическую схему системы отопления со всей запорно-регулирующей арматурой (рисунок А.1). На схеме, разбитой на расчетные участки, нумеруют стояки и сами участки, а так же указывают тепловую нагрузку и длину каждого участка. Длина участка берется по планам и разрезам здания. Сумма длин всех расчетных участков составляет величину расчетного циркуляционного кольца. Расчет теплопроводов по методу средних удельных потерь производят в следующей последовательности:

Выбирают главное циркуляционное кольцо. В тупиковых схемах однотрубных систем за главное принимают кольцо, проходящее через дальний стояк, а в двухтрубных системах – кольцо, проходящее через нижний отопительный прибор дальнего стояка.

При попутном движении теплоносителя главное кольцо проходит через один из средних наиболее нагруженных стояков – далее по обратной магистрали к тепловому узлу (рисунок А.1).

Определяют расчетное циркуляционное давление p_с, Па.

Значение p_с зависит от конструктивных особенностей системы отопления и является расчетным располагаемым давлением, создаваемым за элеватором (выбирается из таблицы А.2).

Для предварительного выбора диаметров теплопроводов определяют среднее значение удельного падения давления по главному циркуляционному кольцу R_уд^ср, Па/м:

, (25)

где k – коэффициент, учитывающий долю потери давления на местные сопротивления (для систем с естественной циркуляцией – k = 0,5, с искусственной – k = 0,35);

å l – суммарная длина расчетных участков, м.

Определяют расходы воды на расчетных участках G_уч, кг/ч:

, (26)

где Q – тепловая нагрузка участка, составленная из тепловых нагрузок отопительных приборов, Вт;

с – теплоемкость воды, с=4,18 кДж/(кг×˚С);

t_г – t_o – перепад температур воды в системе, ˚С.

Ориентируясь на R_уд^ср и G_уч, с помощью [1, приложение 6] подбирают фактический диаметр участка d, фактическую величину удельной потери давления на трение R_уд^ф, скорость движения воды W.

Определяют потери давления на трение на каждом участке R_уд^ф× l, Па.

Находят потери давления в местных сопротивлениях Z=p_д× (таблица А.14) на участке, зная скорость воды W и сумму коэффициентов местных сопротивлений . Значение динамического давления p_д можно определить по [1, приложение 7] или по формуле

, (27)

где ρ_в – плотность воды, кг/м³;

Плотность воды в зависимости от её температуры определяется:

ρ = 1000,3 – 0,06∙t – 0,0036∙t², (2.13)

где t – температура воды, ºС.

t= 70 ºС,

t = 95 ºС.

ρ = 1000,3 – 0,06∙70 – 0.0036∙70² = 978,46 кг/м³,

ρ = 1000,3 – 0,06∙95 – 0.0036∙95² = 962,11 кг/м³.

ω – скорость движения воды, м/с, определяется по формуле:

,

где Q – расход воды на данном участке;

d – диаметр трубопровода, м.

Местное сопротивление тройников и крестовин относят к расчетным участкам с меньшим расходом воды; местное сопротивление отопительных приборов учитывается поровну в каждом примыкающем к ним трубопроводе.

Определяют общие потери давления на каждом участке при выбранных диаметрах, Па:

DР = R_уд^ф× l + Z (28)

Сумма потерь давления в расчетном кольце, Па

(29)

Определяем потери давления в местных сопротивлениях Z, Па, определяются по формуле

Z = Σξ∙, (2.16)

где Σξ - сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке, которые определяем в зависимости от видов местных сопротивлений по табл. П.7, методических указаний.

Участок 1: 1 тройник на ответвление при ø32 мм

∑ξ = 1,5

Участок 2: 1 вентиль прямоточный при ø32 мм, 1 тройник на ответвление

∑ξ = 2,5+1,5=4

Участок 3: 1 тройник на ответвление, ø25

∑ξ = 1,5

Участок 4: 1 тройник на ответвление, 1 отвод под 90º ø25

∑ξ = 1,5+1=2,5

Участок 5: 1 тройник на ответвление,

∑ξ = 1,5

Участок 6: 1 тройник на ответвление, 1 отвод под 90⁰ при ø20 мм

∑ξ = 1,5+1 = 2,5

Участок 7: 1 тройник на ответвление, при ø20 мм

∑ξ = 1,5

Z = 1,5 ∙= 100,03Па,

Z = 4 ∙ = 367,74 Па,

Z = 1,5 ∙ = 75,23 Па,

Z = 2,5 ∙ = 42,67 Па,

Z = 1,5 ∙ = 100,29Па,

Z = 2,5 ∙ = 183,67 Па,

Z = 2,5 ∙ = 104,17 Па,

Сумма потерь давления в расчетном кольце должна быть в пределах (0,9 – 0,95) Р_с, располагаемого давления в кольце, т.е.

DР_к = (0,9 – 0,95)Р_с (30)

D1118,3мПа < (0,9 – 0,95)1300=1170-1235мПа

Если условие (30) не выполняется, следует изменить диаметры трубопроводов на участках, на которых фактические удельные потери давления на трение намного завышены относительно средних R_уд^ср. Изменив диаметры, выполняют перерасчет данных участков до выполнения условия (30).

На этом расчет главного циркуляционного кольца завершается. Все данные, полученные при расчете теплопровода, заносят в таблицу 5.1