Тепловой расчет отопительных приборов

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=95^оС
• температура выходящей воды T₂=65^оС

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

А_р=Q_пр/q_пр,    (1)

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

Q_пр=Q_п – 0,9Q_тр,    (2)

где Q_п – расчётные теплопотери помещения, Вт;

Q_тр – суммарная теплоотдача открыто проложенных труб, Вт.

Q_тр=q_вl_в + q_гl_г,        (3)

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

l_в, l_г – длина соответственно вертикальных и горизонтальных труб в пределах помещения, м.

q_пр = q_ном(Δt_ср/70)¹⁺ⁿ(G_пр/360)^pbΨc      (4)

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

Δt_ср – средний температурный напор в приборе, ^оС;

G_пр – 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.

Δt_ср= t_ср - t_в,     (5)

где t_ср – средняя температура воды в приборе, ^оС;

t_в – 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

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