Отопление жилого здания

       Арматура  в тепловом пункте здания предназначена  для регулирования и отключения систем отопления и оборудования. Задвижки рекомендуют устанавливать на главных подающих и обратных магистралях, до и после водоструйных элеваторов, циркуляционных и смесительных насосов, исполнительных механизмов автоматического регулирования, на обводных линиях. 

       5.6 Устройства для  удаления воздуха  из систем отопления.

       Удаление  воздуха из систем водяного отопления  предусматривается в верхних точках через проточные воздухосборники или краны, установленные в отопительных приборах верхних этажей.

       В системах отопления с нижней разводкой  удаление воздуха целесообразно  предусматривать через ручные краны  конструкции Н.Б.Маевского, установленные  в верхних пробках радиаторов верхних этажей [9, с.206].

       Для периодического удаления воздуха к воздушной петле присоединяют вертикальный воздухосборник [9, с. 207]. 

       5.7 Уклоны труб систем  водяного отопления

       Уклоны  горизонтальных магистралей не менее 0,002 служат для обеспечения движения воздуха к местам его удаления и самотечного слива воды из труб. Теплопроводы воды допускается прокладывать без уклона скорости движения воды до 0,25 м/с и более [2, п. 3.39].

       Нижние  магистрали всегда прокладывают с уклоном 0,003 в сторону теплового пункта здания.

       Если  подающая и обратная магистрали проложены вместе, то рационально для удобства крепления при монтаже прокладывать их с уклоном 0,003 в одном направлении в сторону теплового пункта. Минимальный уклон магистралей верхней разводки насосных систем с уклоном по ходу движения воды не должен превышать 0,01.

       Подающую  и обратную подводки при длине  до 500 мм прокладывают горизонтально или с уклоном 0,005 и 0,01 при длине более 500 мм. Уклоны предусматривают по ходу движения теплоносителя при верхней разводке и против хода в системах с нижней разводкой магистралей. 

       5.8 Компенсация температурных  удлинений труб

       Системы отопления монтируются при температуре, близкой +5°С, а эксплуатируются при температуре теплоносителя 30-150°С, при этом стальные трубы, нагреваясь, удлиняются (по сравнению с их монтажной длиной), при этом в них возникают дополнительные напряжения. Поэтому при конструировании систем отопления предусматривается устройство П-образных и Z-образных компенсаторов, кроме того, естественные изгибы обеспечивают напряжение на изгиб, не превышающее 78,5 МПа (800 кг/см²).

       В зданиях более семи этажей для  компенсации удлинения в середине стояка применяют дополнительные изгибы труб с установкой смещенного замыкающего участка на расстоянии не менее 200 мм от оси стояка или П-образные компенсаторы с неподвижными опорами ОН.

       Компенсация удлинения магистралей обеспечивается естественными поворотами, изгибами под углом не более 150°С. На прямых Магистралях значительной длины устанавливают П-образные компенсаторы. 

       5.9 Теплоизоляция труб

       При прокладке в неотапливаемых помещениях (чердаки, технические этажи, подвалы, подполья и др.) и в местах, где возможно замерзание теплоносителя (наружные двери, ворота, открытые проемы и др.) [2,п.3.23] для снижения теплопотерь подающие и обратные магистрали и участки стояков в местах присоединения к магистралям покрывают тепловой изоляцией из несгораемых материалов. В подпольных каналах вдоль стен тепловая изоляция не предусматривается.

       Толщину слоя теплоизоляции определяют расчетом, исходя из термического  сопротивления   теплопередаче   материала,   не   менее 0,86 (м^2оС)/Вт для труб диаметром до 25 мм и 1,22 (м^2оС)/Вт - для труб диаметром более 25 мм, что обеспечивает КПД не менее 0,75.

       Тепловая  изоляция может быть оберточная (ленты, жгуты и маты) сборная (штучные кольца, скорлупа и сегменты) и литая, наносимая на трубы в заводских условиях. Изоляция трубопроводов снаружи покрывается защитным слоем: асбестовым или алюминиевым листом, или синтетической несгораемой пленкой.

       При прокладке нескольких изолируемых  магистралей в одном помещении на каждую трубу, на наружную поверхность защитного слоя, наносят цветные обозначения. 

       6. Расчетная аксонометрическая  схема 

       Расчетная аксонометрическая схема одной  или всех ветвей системы выполняется в масштабе 1:100, под углом 45° без искажений по  всем осям.

       Радиаторы на схеме условно обозначаются прямоугольниками 7x12 мм и в них вписываются расчетные тепловые мощности приборов Q_н.п, Вт, по которым уже вычисляются расчетные нагрузки всех остальных участков   . Расчетная нагрузка прибора в помещении должна быть несколько выше расчетных тепловых потерь помещения Q_пом    (табл. 9), так как приборы устанавливаются у наружных стен или под окнами и, нагревая ограждения, увеличивают действительные значения Q_пом .  Поэтому  Q_н.п, Вт, определяем по формуле (19): 

        .                                           (19) 

где	β1	-	коэффициент учета  дополнительных тепло потерь : для  радиаторов чугунных секционных    β1 = 1,02 при размещении их у наружной стены (1,07 - у световых проемов) [11];
	β2	-	поправочный коэффициент β2 учитывает некоторое увеличение теплового потока нагревательного прибора: для нагревательного прибора МС-90-108 равен 1,03[11].

 

       Стояки  нумеруются и на поэтажных планах (начиная от левого верхнего угла по часовой стрелке)  и на аксонометрической схеме, их номера ставятся по осям стояков, но выносятся за пределы планов и схемы. У каждого стояка проставляется его расчетная тепловая нагрузка  Q_ст и расход воды   G_ст в расчетных единицах.

       На  схеме нумеруются все участки циркуляционных колец ветвей и   проставляются тепловые нагрузки каждого из участков.  Под участком будем понимать теплопровод системы с постоянным расходом воды; диаметр и, следовательно, скорость воды в пределах одного участка могут меняться.

       На  расчетной схеме показываются также необходимые для гидравлического расчета:

• вся запорная и регулирующая арматура на приборах, стояках, ветвях и тепловом                          пункте;
• устройства для спуска воды из стояков, ветвей и системы в целом;
• устройства для спуска воздуха из системы;
• отметки уровня осей трубопроводов;
• размеры горизонтальных участков трубопроводов.

       После гидравлического расчета на схеме  указывается:

• диаметры трубопроводов на участках;
• переходы с одного диаметра на другой;
• места установки и диаметры дроссельных диафрагм.

       Расчетная аксонометрическая схема обязательно  помещается в пояснительную записку, без нее записка на проверку не принимается. 

       7. Гидравлический расчет  системы отопления 

       Система водяного отопления представляет собой  разветвленную закольцованную сеть труб и приборов, заполненных водой. По трубам нагретая вода распределяется по приборам, охлажденная в приборах вода собирается воедино, нагревается в теплообменнике и вновь направляется к приборам. Теплопроводы предназначены для доставки и передачи в каждое помещение обогреваемого здания необходимого количества тепловой энергии. Так как теплопередача происходит при охлаждении определенного количества воды, то требуется выполнить гидравлический расчет системы. Задача гидравлического расчета состоит в выборе экономичных диаметров труб с учетом принятых перепадов давления и расходов теплоносителя. При этом должна быть гарантирована подача его во все части системы отопления для обеспечения расчетных тепловых нагрузок нагревательных приборов.

       Существующие  методы гидравлического расчета  трубопроводов систем отопления  очень трудоемки, а точность увязки расходуемых давлений невелика из-за ограниченного сортамента труб. Гидравлический расчет выполняют по пространственной схеме системы отопления, вычерчиваемой в аксонометрической проекции. На схеме выявляются циркуляционные кольца, делятся на участки и наносят тепловые нагрузки. Участком называют трубу постоянного диаметра с одним и тем же расходом теплоносителя. Последовательно соединенные участки, образующие замкнутый циркуляционный контур воды через тепловой генератор, составляют циркуляционное кольцо системы.

       В курсовом проекте приведен расчет двух ветвей системы отопления по методу удельных потерь на трение и гидравлических характеристик. 

       7.1 Расчетные параметры теплоносителя

       В отопительной технике применяют  высокотемпературную воду, которая  под воздействием избыточного давления не вскипает в трубопроводах. Циркулирую в нагревательных приборах, горячая вода охлаждается, а затем возвращается в теплоисточник для последующего подогрева. Температурный перепад между горячей и охлажденной водой ( ), характеризует параметры теплоносителя, циркулирующего в системе отопления.

       Выбор вида и параметров теплоносителя  надо обосновывать предельно допустимыми температурами поверхности нагревательных приборов.

       В курсовом проекте принята  °С. В водяных системах отопления жилых зданий при отопительном графике 95-70 °С средняя температура воды в нагревательных приборах равна 82,5 °С.

       Указанная средняя температура горячей  воды, циркулирующей через нагревательные приборы, является максимальной и поддерживается лишь при расчетной температуре наружного воздуха. 

       7.2 Расчет тепловой нагрузки системы отопления

       Расчетная тепловая нагрузка прибора в помещении определяется по тепловым потерям помещения Q_пом, но должна быть несколько выше, так как приборы устанавливаются у наружных стен или под окнами и, нагревая ограждения, увеличивают действительные значения Q_пом. Поэтому действительное значение нагрузки прибора определяется следующим выражением (19).

       Расчетная тепловая нагрузка стояка определяется по формуле определяется по формуле (20):

        .                                                       (20)

где

-

сумма расчетных  нагрузок нагревательных приборов, присоединенных к данному стояку, Вт.

       Расчетные тепловые мощности приборов и расчетные  тепловые нагрузки стояков проставляются на аксонометрической схеме ветвей системы отопления. По ним находится расход воды в отдельных стояках, G_ст, и в системе, G_сисм. Расход теплоносителя G_ст, кг/ч, определяется по выражению (21), исходя из уравнения теплового баланса

  .                                                               (21)

где	Qст	-	расчетная тепловая нагрузка стояка, Вт;
	с	-	удельная массовая теплоемкость воды, равная 4,187 кДж/(кг*°С).

 

      Таблица 8––Определение расходов теплоносителя  в стояках СО 

№Ст	Qст	Gст
	Вт	кг/ч
1	4246,3	146,0
2	3399,7	116,9
3	3216,6	110,6
4	3216,6	110,6
5	3399,7	116,9
6	4246,3	146,0
7	1273,9	43,8
8	4670,9	160,6
9	1528,7	52,6
10	4419,5	152,0
11	3538,3	121,7
12	3538,3	121,7
13	4419,5	152,0
14	1528,7	52,6
15	4670,9	160,6
16	1273,9	43,8