Расчет поверхности нагревательных приборов

Тепловой расчет системы отопления заключается в определении площади поверхности отопительных приборов. К расчету приступают после выбора типа отопительных приборов, места установки, способа присоединения к тубам системы отопления, вида и параметров теплоносителя, температура воздуха в отапливаемом помещении.

Поверхность нагрева отопительных приборов в однотрубных системах отопления рассчитывается с учетом температуры теплоносителя на входе в каж дый прибор tвк, 0С, количество теплоносителя, проходящего через прибор, Gпр, м3/ч и величины тепловой нагрузки Qпр, Вт.

Расчет отопительного прибора осуществляется в следующей последовательности:

а) Вычерчивается расчетная схема стояка, принимается тип отопительного прибора и место установки, схема подачи теплоносителя в прибор, конструкция узла прибора, равная теплопотерям Qпр, Вт;

б) Определяется суммарное понижение расчетной температуры воды tп.м., 0С, на участках подающей магистрали от начала системы до рассматриваемого отопительного прибора в соответствии с таблицей 1.6

 

Таблица 1.6 – Величина понижения температуры воды

dу, мм	25-32	40	50	65-100	125-150
tп.м. 0С	0,4	0,4	0,3	0,2	0,1

 

в) Рассчитывается расход воды, Gпр, кг/ч, проходящей через каждый отопительный прибор:

 

Gпр = , (1.14)

 

где  - коэффициент учета дополнительного теплового потока устанавливаемых отопительных приборов за счет округления сверх расчетной величины, и  = 1,04, принимаемый по ;

 - коэффициент учета дополнительных тепловых потерь отопительных приборов у наружных ограждений,  = 1,02, принимаемый по ;

 - суммарные теплопотери в обслуживаемых помещениях, Вт;

с – удельная теплоемкость воды, с = 4,187 кДж/(кг 0С);

tr – температура воды на входе в систему отопления, принимается равной 85 0С;

t0 – температура воды на выходе из системы отопления, принимаемая равной 65 0С.

г) определяется температура воды, 0С, на входе в каждый отопительный прибор по ходу движения теплоносителя с учетом tп.м.:

 

tвх = tr - tп.м., (1.15)

 

д) Определяется средняя температура воды, 0С, в каждом отопительном приборе по ходу движения теплоносителя:

tср = , (1.16)

 

где tвх – температура теплоносителя, 0С, на входе в отопительный прибор;

tвых – температура теплоносителя, 0С, на выходе из отопительного прибора.

Для облегчения расчетов воспользуемся «Материалами для проектирования систем водяного отопления с местными нагревательными приборами», разработанными Сантехпроектом РФ.

где: Qприб – тепловая нагрузка на один прибор, Вт;

Qпривед – приведенная тепловая нагрузка, равная количеству тепла, теряемого теплоносителем при проходе через отопительные приборы, Вт;

tв – внутренняя температура помещения, в котором расположен нагревательный прибор, 0С;

tприб – температурный перепад в отопительном приборе, определяемый по графикам «Материалов для проектирования систем водяного отопления с  местными нагревательными приборами», в зависимости от расхода теплоносителя на стояке и тепловой нагрузки на отопительном приборе, 0С;

 -температура, теряемая теплоносителем при проходе через отопи-тельный прибор, 0С, определяемая по формуле:

 

 = К х Qпривед, (1.17)

 

К – коэффициент, зависящий от тепловой нагрузки на стояк и разности температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах и определяемый по формуле:

 

К = Dt / Qст (1.18)

Qну – теплоотдача 1 кВт поверхности отопительного прибора, определяемая в зависимости от температуры теплоносителя, внутренней температуры помещения, температурного перепада в отопительном приборе и от температуры, теряемой теплоносителем при проходе через отопительный прибор, Вт * кВт;

F – расчетная поверхность отопительного прибора, кВт, определяемая по формуле:

 

F = Qприб / Qну. (1.19)

 

Результаты расчетов отопительных приборов сводятся в таблицу 1.7

 

Таблица 1.7 – Расчет поверхности отопительных приборов

№ кольца	Qприб, Вт			Qпривед, Вт		tв, 0С	tпр, 0С	, 0С			Qну, кВт*Вт		F, кВт			Кол-во секций радиатора
1	2			3		4	5	6			7		8			9
1 кольцо	430			0		22	6	0			996		0,43			3
к=0,005	410			430		20	6	2			996		0,41			3
	370			840		22	6	4			925		0,4			3
	420			1210		22	6	6			890		0,47			3
	365			1630		10	6	8			1066		0,34			3
	365			1995		10	6	10			1031		0,35			3
	380			2360		18	6	12			855		0,44			3
	340			2740		18	6	14			822		0,41			3
	340			3080		18	6	16			788		0,43			3
	510			3420		18	6	17			777		0,66			4
	210			3930		16	3	20			820		0,26			2
	110			4140		10	3	21			911		0,12			1
	420			4250		16	6	22			720		0,58			3
	290			4670		16	3	24			747		0,39			2
	G=170кг/ч			Q=4960Вт
2 кольцо	600			0		21	6	0			1015		0,59			3
к=0,0043	600			600		21	6	3			961		0,62			3
	600			1200		21	6	5			925		0,65			4
	980			1800		16	9	8			894		1,10			6
	490			2780		20	6	12			822		0,60			3
	490			3270		20	6	14			788		0,62			3
	500			3760		20	6	16			753		0,66			4
	390			4260		20	3	18			782		0,5			3
	370			4650		18	3	20			782		0,47			3
	370			5020		16	3	22			782		0,47			3
	430			5390		23	6	23			589		0,73			4
	G=200кг/ч			Q=5820Вт
3 кольцо	455			0		22	6	0			996		0,46			3
к=0,005	455			455		22	6	2			961		0,47			3
	470			910		21	6	5			925		0,51			3
	470			1380		21	6	7			890		0,53			3
	480			1850		21	6	9			855		0,56			3
	760			2330		16	9	12			826		0,92			5
	600			3090		22	9	16			664		0,90			5
	645			3690		21	9	19			631		1,02			12
	645			4335		21	9	22			585		1,10			12
	G=171кг/ч			Q=4980Вт
4 кольцо	310		0			16	3			0	1180			0,26		3
к=0,00468	405		310			18	6			2	1031			0,39		3
	405		715			18	6			3	1015			0,40		3
	310		1120			16	3			5	1091			0,28		3
	510		1430			18	6			7	942			0,54		3
	530		1940			21	6			9	855			0,62		3
	530		2470			21	6			12	805			0,66		4
	525		3000			21	6			14	777			0,68		4
	525		6525			21	6			17	720			0,73		4
	645		4050			21	9			19	631			1,02		5
	645		4695			21	9			22	585			1,10		6
	G=171кг/ч		Q=5340Вт
5	480		0			21	6			0	1015			0,47		3
к=0,00457	470		480			21	6			2	977			0,48		3
	470		950			21	6			4	961			0,49		3
	470		1420			21	6			6	903			0,52		3
	500		1890			21	6			9	855			0,58		3
	490		2390			21	6			11	822			0,60		3
	490		2880			21	6			13	788			0,62		3
	490		3370			21	6			15	753			0,65		3
	370		3860			22	6			18	703			0,53		3
	930		4230			18	9			19	631			1,47		8
	310		5160			16	6			24	687			0,45		3
	G=188кг/ч		Q=5470Вт
6 кольцо		550	0			22	6			0		996		0,55		3
к=0,00467		525	550			21	6			3		961		0,55		3
		525	1075			21	6			5		925		0,57		3
		530	1600			21	6			7		890		0,60		3
		530	2130			21	6			10		838		0,63		3
		540	2660			21	6			12		805		0,67		4
		545	3200			21	6			15		753		0,72		4
		545	3745			21	6			17		720		0,76		4
		540	4290			21	6			20		670		0,81		4
		520	4830			18	6			23		670		0,78		4
		G=183кг/ч	Q=5350Вт
7 кольцо		560	0			16	6			0		1104		0,51		3
к=0,00457		600	560			21	6			3		961		0,62		3
		600	1160			21	6			5		925		0,65		3
		460	1760			22	6			8		873		0,53		3
		460	2220			22	6			10		838		0,55		3
		590	2680			21	6			12		805		0,73		4
		590	3270			21	6			15		753		0,78		4
		590	3860			21	6			18		703		0,84		5
		1020	4450			16	6			20		670		1,52		8
		G=188кг/ч	Q=5470Вт
8 кольцо	600			0		21	6			0	1015		0,59			3
к=0,0044	530			600		28	6			3	838		0,63			4
	480			1130		21	6			5	925		0,52			3
	480			1610		21	6			7	890		0,54			3
	390			2090		16	6			9	942		1,14			6
	535			2480		20	6			11	838		0,64			4
	535			3015		20	6			13	805		0,66			4
	535			3550		20	6			16	753		0,71			4
	535			4085		20	6			18	720		0,74			4
	535			4620		20	6			20	687		0,78			4
	535			5155		20	6			23	637		0,84			5
	G=195кг/ч			Q=5690Вт
9 кольцо	435			0		20	6			0	1031		0,42			3
к=0,0046	435			435		20	6			2	996		0,44			3
	435			870		20	6			4	961		0,45			3
	435			1305		20	6			6	925		0,47			3
	500			1740		18	6			8	925		0,54			3
	627			2240		20	6			10	855		0,73			4
	628			2867		20	6			13	805		0,78			4
	627			3494		20	6			16	753		0,83			5
	628			4121		20	6			19	703		0,89			5
	720			4749		18	9			22	631		1,14			6
	G=188кг/ч			Q=5465Вт
10 кольцо	584			0		21	6			0	1015		0,58			3
к=0,0047	583			584		21	6			3	961		0,61			3
	583			1167		21	6			5	925		0,63			4
	910			1750		22	9			8	793		1,15			6
	910			2660		22	9			12	728		1,25			7
	885			3570		21	9			17	664		1,33			7
	885			4455		21	9			21	602		1,47			8
	G=183кг/ч			Q=5340Вт
11кольцо	533			0		21	6			0	1015		0,53			3
к=0,0046	532			533		21	6			2	977		0,54			3
	533			1065		21	6			5	925		0,58			3
	532			1598		21	6			7	890		0,6			3
	667			2130		21	9			10	786		0,85			5
	667			2797		21	9			13	728		0,92			5
	666			3464		21	9			16	678		0,98			5
	600			4130		22	9			19	631		0,95			5
	760			4730		18	9			22	585		1,30			7
	G=188кг/ч			Q=5490Вт
12 кольцо		520			0	18	6		0			1066			0,49		3
к=0,0044		450			520	28	6		2			855			0,52		3
		395			970	18	6		4			996			0,40		2
		395			1365	18	6		6			996			0,40		2
		120			1760	16	3		8			1039			0,12		1
		512			1880	21	6		9			855			0,60		3
		512			2392	21	6		11			822			0,62		4
		512			2904	21	6		13			788			0,65		4
		512			3416	21	6		15			753			0,68		4
		512			3926	21	6		17			720			0,71		4
		600			4440	21	6		20			670			0,89		5
		600			5040	21	6		22			637			0,94		5
		G=193кг/ч			Q=5640Вт
13 кольцо		500			0	21	6		0			1015			0,49		3
к=0,0043		500			500	21	6		2			977			0,51		3
		525			1000	21	6		4			942			0,56		3
		525			1525	21	6		7			890			0,59		3
		525			2050	21	6		9			855			0,61		3
		525			2575	21	6		11			822			0,64		4
		550			3100	18	6		13			788			0,7		4
		420			3650	18	6		16			737			0,57		3
		500			4070	22	6		18			687			0,72		4
		600			4570	21	6		20			670			0,90		5
		600			5170	21	6		22			637			0,94		5
		G=198кг/ч			Q=5770Вт
14 кольцо	500			0		21	6	0			1015		0,49			3
к=0,0044	500			500		21	6	2			977		0,51			3
	560			1000		22	6	4			925		0,61			3
	690			1560		18	9	7			878		0,79			4
	493			2250		21	6	10			838		0,59			3
	494			2743		21	6	12			805		0,61			4
	493			3237		21	6	14			777		0,63			4
	390			3730		22	6	16			720		0,54			3
	390			4120		22	6	18			687		0,57			3
	605			4510		21	6	20			670		0,90			5
	605			5115		21	6	22			637		0,95			5
	G=198кг/ч			Q=5720Вт