Главная
АИ #22 (152)
Статьи журнала АИ #22 (152)
Тепловой расчет отопительных приборов

Тепловой расчет отопительных приборов

Автор(-ы):

Шамсетдинов Альфред Ильдарович

2 июня 2023

Секция

Технические науки

Ключевые слова

радиатор
тепловой расчет
теплопередача прибора
номинальная плотность
трубопроводы

Аннотация статьи

В данной статье рассмотрен тепловой расчет отопительных приборов для обеспечения передачи необходимого количества теплоты от теплоносителя в помещения.

Текст статьи

Тепловая сеть – один из наиболее дорогостоящих и трудоемких элементов систем централизованного теплоснабжения. Она представляет собой теплопроводы – сложные сооружения, состоящие из соединенных между собой сваркой стальных труб, тепловой изоляции, компенсаторов тепловых удлинений, запорной и регулирующей арматуры, строительных конструкций, подвижных и неподвижных опор, камер, дренажных и воздухоспускных устройств.

По способу приготовления воды для горячего водоснабжения они разделяются следующим образом:

  • закрытые – водопроводная вода нагревается сетевой водой в водоподогревателях; при этом сетевая вода возвращается на ТЭЦ или в котельную;
  • открытые – вода для горячего водоснабжения разбирается потребителями непосредственно из тепловой сети и после использования в сеть не возвращается. Качество воды в открытой тепловой сети должно отвечать требованиям ГОСТ 2874-82*.

Тепловые сети разделяют на магистральные, прокладываемые на главных направлениях населенных пунктов; распределительные, прокладываемые внутри квартала, микрорайона; и ответвления к отдельным зданиям.

В практике применяются схемы тепловых сетей радиальные (тупиковые), радиально-кольцевые и кольцевые.

Радиальные сети наиболее просты и экономичны по начальным затратам, их сооружают с постепенным уменьшением диаметров теплопроводов в направлении от источника теплоты. Их основной недостаток – отсутствие резервирования. Согласно СНиП 2.04.07-86, во избежание перерывов теплоснабжения (в случае аварии на магистрали радиальной сети прекращается теплоснабжение потребителей на аварийном участке) должно предусматриваться резервирование подачи теплоты потребителям за счет устройства перемычек между тепловыми сетями смежных районов и совместной работы источников теплоты (если их несколько). Радиус действия тепловых сетей во многих городах весьма значительный (15-20 км).

Конструктивное решение объекта является монолитный железобетонный каркас вертикальных несущих элементов и перекрытий. В качестве фундамента выступает сплошная плоская плита. Лестницы из монолитного железобетона. Наружные стены из газо-пенобетона, отделка из облицовочного кирпича, штукатурка. Внутренние стены, перегородки кирпичные отштукатуренные, окрашенные. Кровля – рулонная.

В качестве отопительных приборов приняты стальные панельные радиаторы с боковой подводкой «Сантехпром БМ». Радиаторы «Сантехпром БМ» – состоят из секций, соединённых между собой при помощи двух резьбовых ниппелей 1” и прокладок. Секция представляет собой стальной трубчатый закладной элемент для прохода теплоносителя с оребрением из алюминиевого сплава, выполненного методом литья подавлением. Такая конструкция исключает контакт теплоносителя с алюминием и обеспечивает высокую коррозионную стойкость радиатора. Стандартная высота радиаторов: 300 мм. Радиатор «Сантехпром БМ» автоматизируется путём установки в отверстие его пробок радиаторного терморегулятора или регулирующее-присоединительной гарнитуры фирмы «Данфос».

Стальной панельный радиатор представлен на (рис.).

Рис. Стальной панельный радиатор

  • температура входящей воды T1=95оС
  • температура выходящей воды T2=65оС

Расчётная площадь наружной теплоотдающей поверхности приборов Ар, м2, определяется по формуле:

Ар=Qпр/qпр,    (1)

где Qпр – требуемая теплоотдача отопительного прибора, Вт; qпр – поверхностная плотность теплового потока прибора, Вт/м2.

Qпр=Qп – 0,9Qтр,    (2)

где Qп – расчётные теплопотери помещения, Вт;

Qтр – суммарная теплоотдача открыто проложенных труб, Вт.

Qтр=qвlв + qгlг,        (3)

где qв, qг – теплоотдача 1 м соответственно вертикальных и горизонтальных труб, Вт/м, определяемая для неизолированных труб по [2];

lв, lг – длина соответственно вертикальных и горизонтальных труб в пределах помещения, м.

qпр = qном(Δtср/70)1+n(Gпр/360)pbΨc      (4)

где qпр – номинальная плотность теплового потока прибора, Вт/м2, определяемая по [3];

Δtср – средний температурный напор в приборе, оС;

Gпр – расчётный расход воды в приборе, кг/ч;

n, p, c – экспериментальные числовые показатели по [3];

b – коэффициент учёта атмосферного давления в районе строительства по [3];

Ψ – коэффициент учёта направления воды в приборе.

Δtср= tср - tв,     (5)

где tср – средняя температура воды в приборе, оС;

tв – расчётная температура воздуха в помещении, оС.

b4 – поправочный коэффициент, учитывающий способ установки прибора в помещении. Согласно [2]: b4 =1,02;

b3 – поправочный коэффициент, учитывающий число секций в приборе и определяемый в соответствии с рекомендациями [2]. Для секционного радиатора: b3=1,04.

Таблица

Расчет отопительных приборов

№ помещения

Расчётные теплопотери Q, Вт

Расход воды в стояке G, кг/ч

Температура, оС

Расчётная разность температуры Δtср, Со

Теплоотдача, Вт

Отношение поправочных коэффициентов β43

Число секций приборов

Тип прибора

Длинна прибора

Высота прибора

средняя теплоносителя tср

помещения tв

труб Qтр

приборов Qпр

расчётное Nр

Принятое Nуст

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

1

3150

90

79,0

17

62,04

360

2826

0,9

27,5

28

РБС-300

2270

300

2

1604

45,8

78,5

18

60,49

214,4

1411,0

0,9

14,6

15

РБС-300

1220

300

3

2562

73,2

78,3

18

60,28

401,6

2200,5

0,9

22,4

24

РБС-300

1940

300

4

960

27,4

77,9

21

56,89

214,4

767,04

0,9

8,7

10

РБС-300

810

300

5

1580

45,1

79,3

18

61,31

266,4

1340,2

0,9

13,6

14

РБС-300

1140

300

6

736

21,0

79,1

18

61,13

172,8

580,48

0,9

6,1

8

РБС-300

650

300

Вывод. Таким образом, благодаря представленным формулам можно определить отопительных приборов для обеспечения передачи необходимого количества теплоты от теплоносителя в помещениях.

Список литературы

  1. Свод правил СП 131.13330.2020 «СНиП 23-01-99* Строительная климатология» (утв. приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства РФ от 24 декабря 2020 г.
  2. Межгосударственный стандарт ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях».
  3. Отопительные приборы, производимые в России и ближнем зарубежье. Крупнов БА, Крупнов ДБ. М.: 2015г.
  4. Справочник строителя: «Инженерные решения по охране труда в строительстве» под ред. Г.Г.Орлова. М.: Стройиздат, 2018г.

Поделиться

587

Шамсетдинов А. И. Тепловой расчет отопительных приборов // Актуальные исследования. 2023. №22 (152). Ч.I.С. 35-37. URL: https://apni.ru/article/6397-teplovoj-raschet-otopitelnikh-priborov

Другие статьи из раздела «Технические науки»

Все статьи выпуска
Актуальные исследования

#25 (207)

Прием материалов

15 июня - 21 июня

осталось 5 дней

Размещение PDF-версии журнала

26 июня

Размещение электронной версии статьи

сразу после оплаты

Рассылка печатных экземпляров

5 июля