Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Інші
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2001
Тип роботи:
Інші
Предмет:
Архітектура
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Государственный Комитет строительства,
архитектуры и жилищной политики Украины
(Госстрой Украины)
Украинский научно-исследовательский
и проектный институт по гражданскому строительству
(КиевЗНИИЭП)
ПОСОБИЕ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ
СИСТЕМ ВОДЯНОГО
ОТОПЛЕНИЯ к СНиП 2.04.05-91
«ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ
И КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ»
Разработчик: Гершкович В.Ф.
канд.техн. наук
Укрархстройинформ
Киев - 2001
Пособие по проектированию систем водяного отопления. Пособие к СНиП 2.04.05-91 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» с изменениями №1 и №2, введенными в действие Госстроем Украины в 1996 и 1999 годах
Одобрено
Решением НТС Госстроя Украины № 55 от 6.12.2000 г.
Внесено
Управлением жилищно-гражданского строительства и инженерного оборудования Госстроя Украины
Разработано
Украинским научно-исследовательским и проектным институтом по гражданскому строительству (КиевЗНИИЭП)
Автор - Гершкович В.Ф., канд. техн. наук.
Текст Пособия включает в себя пункты, изложенные в соответствии с предложениями институтов "Киевпроект", НИИСТ, НИИлроектреконструкция, Укрмединвест, Укргипромясомолпром, нетрадиционных энерготехнологий, кафедры теплогазоснабжения и вентиляции КНУСА, фирм Danfoss (Украина), «УкрКАН» и Государственной инспекции Украины по энергосбережению
Пособие предназначено для использования при проектировании систем водяного отопления строящихся или реконструируемых жилых и общественных зданий.
1. Общая часть
1.1 Пособие охватывает круг вопросов, которые могут возникнуть при проектировании насосных систем водяного отопления жилых и общественных зданий с местными и центральными регуляторами тепловой мощности.
1.2 Системы отопления должны быть, как правило, двухтрубными. Двухтрубные системы отопления должны проектироваться с радиаторными термостатическими клапанами (РТК), устанавливаемыми на подводках к радиаторам и конвекторам, и с центральными автоматическими регуляторами тепловой мощности, устанавливаемыми в индивидуальных тепловых пунктах зданий.
В зданиях с двухтрубными системами для отопления вспомогательных помещений (санитарных узлов, лестничных клеток, кладовых и т.д.) могут проектироваться однотрубные стояки
Системы отопления рекомендуется конструировать с горизонтальными однотрубными ветвями для помещений, в которых размещается много отопительных приборов. Такие ветви должны проектироваться, как правило, с групповыми автоматическими регуляторами тепловой мощности.
1.5 Однотрубные системы отопления допускается применять при реконструкции зданий, в которых такие системы ранее существовали, а в новом строительстве - при технико-экономическом обосновании. Узлы присоединения отопительных приборов однотрубных систем должны иметь замыкающие участки, а на подводках должна устанавливаться регулирующая арматура. Допускается при обосновании применять в качестве регулирующей арматуры в однотрубных системах ручные полнопроходные шаровые краны, если это предусмотрено Заданием на проектирование, согласованным в органах архстройконтроля.
Однотрубные системы должны проектироваться с центральными автоматическими регуляторами тепловой мощности.
2. Тепловая мощность системы отопления
2.1 Тепловая мощность системы отопления, кВт, определяется по формуле:
Q=(Q1 .b1.b2 –Q3 )+Q2 , (1)
где Q1 - тепловые потери здания, кВт;
b1 - коэффициент, зависящий от типа отопительного прибора и принимаемый по табл. 1.
Таблица 1
Типоразмерный шаг,
кВт
b1 при номинальном тепловом потоке, кВт, минимального типоразмера
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,10
1,02
1,02
1,03
1,04
1,07
1,10
1,13
0,12
1,03
1,03
1,04
1,05
1,07
1,10
1,13
0,15
1,04
1,04
1,04
1,06
1,08
1,10
1,13
0,20
1,06
1,06
1,06
1,07
1,09
1,11
1,13
0,25
1,07
1,07
1,07
1,08
1,09
1,12
1,14
0,30
1,09
1,09
1,09
1,09
1,11
1,12
1,14
b2 - коэффициент, учитывающий дополнительные потери теплоты зарадиаторными участками наружных стен (табл.2.)
Таблица 2
Отопительный
прибор
Коэффициент b2 при установке прибора у наружного ограждения
стенового
остекленного
Радиатор
1,010
1,07
Конвектор
1,015
1,07
Конвектор с кожухом
1,010
1.05
Q2 - потери теплоты, кВт, трубопроводами, прокладываемыми в неотапливаемых помещениях. Потери Q2 не должны превышать 4% от величины теплопотерь Q1.
Q3 - тепловой поток, кВт, регулярно поступающий от освещения, оборудования и людей. Для жилых домов величину Q3 следует учитывать из расчета 0,01 кВт на 1 м2 общей площади.
2.2 Расчетные теплопотери Q1, кВт, должны рассчитываться по формуле:
Q1= (Qа+Qв) (2)
где Qа - тепловой поток, кВт, через ограждающие конструкции;
Qв - потери теплоты, кВт, на нагревание вентиляционного воздуха.
Величины Qа и Qв рассчитываются для каждого отапливаемого помещения.
2.3. Тепловой поток Qa, кВт, рассчитывается для каждой ограждающей конструкции помещения по формуле:
Qа =(1/R)A (tB - tH)(1 + ∑β) n.10-3 , (3)
где А - площадь ограждающей конструкции, м2;
R - сопротивление теплопередаче, м2.°С/Вт;
tB и tH - расчетные температуры внутреннего и наружного воздуха, °С;
n - коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху и определяемый по СНиП II-3-79;
β - добавочные потери теплоты в долях от основных теплопотерь, учитываемые для наружных вертикальных и наклонных ограждающих конструкций здания согласно табл. 3.
Добавочные потери теплоты
Таблица 3
Фактор, которым обусловлены добавочные потери теплоты
Ограждения, при расчете которых учитываются добавочные потери
β
Ветер со скоростью* до 5 м/с
Ориентированные на направления,
откуда дует ветер в январе с повторяемостью* не менее 15%
0,05
Ветер со скоростью* 5 м/с и более
0,10
Высотность зданий:
Здания высотой
10 -15 этажей
Ограждения первого и второго этажей
0,10
Ограждения третьего этажа
0,05
Здания высотой
16 этажей и выше
Ограждения первого и второго этажей
0,20
Ограждения третьего этажа
0,15
Ограждения четвертого этажа
0,10
*скорость в январе согласно СНиП 2.01.01-82
2.4. Потери теплоты QB, кВт, рассчитываются для каждого помещения, в котором есть хотя бы одно окно, по формуле:
QB = 0,337. Ап. h(tB - tH) · 10-3, (4)
где Aп - площадь пола помещения, м2;
h - расстояние от пола до потолка, м, но не более 3,0;
0,337-коэффициент, кВт/(К.м3).
Для помещений общественных зданий с герметично закрывающимися окнами рекомендуется принимать QB= 0 при условии, что в них непрерывно в течение рабочего времени будет работать система приточной вентиляции подогретым воздухом.
Потери теплоты QB, кВт, на нагревание наружного воздуха, проникающего во входные вестибюли зданий через наружные двери при отсутствии воздушно-тепловых завес и одном входном тамбуре следует рассчитывать по формуле:
QB = 0,7(H+0,8p)(tB - tH) · 10-3, (5)
где Н - высота здания, м, от низа входной двери до перекрытия лестничной клетки;
р - количество людей, находящихся в здании.
При двух входных тамбурах величину QB, рассчитанную по формуле (5), следует принимать с коэффициентом 0,6.
Расчет теплоты на нагревание наружного воздуха, проникающего через двери отапливаемых незадымляемых лестничных клеток с поэтажными выходами на лоджии, следует вести по формуле (5) при р=0, принимая для каждого этажа значение Н, равное расстоянию, м, от низа двери рассчитываемого этажа до перекрытия лестничной клетки.
Для входных вестибюлей зданий с воздушно-тепловыми завесами величину Qв учитывать не следует.
2.5 Потери теплоты Q2, кВт, трубопроводами, проходящими в неотапливаемых помещениях, следует определять с учетом эффективности теплоизоляционной конструкции. Предельно допустимое значение Q2maх следует определять по формуле:
Q2maх = ∑Lq ·10 - 3, (6)
где L - длины участков теплоизолированных трубопроводов различных диаметров, м;
q - нормированная линейная плотность теплового потока, Вт/м, принимаемая для теплоизолированных трубопроводов согласно табл. 4.
Нормированная линейная плотность теплового потока
Таблица 4
Трубопровод
Тепловой поток, Вт/м, при условном проходе трубопровода, мм
15
20
25
32
40
50
65
80
100
125
150
Подающий
14
16
18
19
21
23
27
30
33
38
42
Обратный
9
10
11
12
13
15
17
20
22
25
28
Толщина теплоизоляционного слоя трубопроводов должна обеспечивать линейную плотность теплового потока не выше нормированной.
2.6. Расчетное годовое теплопотребление системой отопления здания, Qгод, ГДж, не должно превышать величины, рассчитываемой по формуле:
Qгод= 0,0864Q ·S a·b·c / (tв - tн) , (7)
где 0,0864 - коэффициент, численно равный одной миллионной части количества секунд в сутках;
Q - тепловая мощность системы отопления, кВт;
S - расчетное количество градусо-суток отопительного периода, принимаемое по табл.5;
а - коэффициент, равный 0,8, который учитывается для общественных зданий, оборудованных приборами автоматического уменьшения тепловой мощности в нерабочее время;
b - коэффициент, равный 0,9, который учитывается при применении РТК;
с - коэффициент, равный 0.95, который учитывается для зданий, проектируемых с устройствами для пофасадного автоматического регулирования.
Расчетное количество градусо-суток S отопительного периода для некоторых городов Украины
Таблица 5
Город
S
Город
S
Город
S
Винница
3610
Луганск
3528
Тернополь
3515
Днепропетровск
3325
Луцк
3403
Ужгород
2657
Донецк
3623
Львов
3476
Феодосия
2174
Житомир
3610
Николаев
2904
Харьков
3799
Запорожье
3202
Одесса
2805
Херсон
2906
Ивано-Франковск
3330
Полтава
3721
Хмельницкий
3553
Измаил
2812
Ривне
3555
Черкассы
3591
Керчь
2174
Севастополь
2015
Чернигов
3763
Киев
3572
Симферополь
2544
Черновцы
3228
Кировоград
3515
Сумы
3997
Ялта
1613
3. Конструирование систем
3.1 Системы отопления состоят из источника тепловой энергии, узла приготовления теплоносителя, разводящих трубопроводов, ветвей, подводок и отопительных приборов. Источник тепловой энергии -местная котельная или тепловая сеть - проектируется в соответствии с требованиями соответствующих нормативных документов. Узел приготовления теплоносителя в местной котельной разрабатывается в составе проекта котельной. Проект теплового пункта здания при централизованном теплоснабжении разрабатывается по нормам проектирования тепловых сетей.
3.2 Разводящие трубопроводы соединяют источник тепловой энергии и узел приготовления теплоносителя с ветвями системы.
Разводки могут быть горизонтальными или вертикальными.
Горизонтальная разводка может быть верхней, нижней или смешанной. При верхней разводке, применяющейся обычно при теплоснабжении от крышной котельной, подающий и обратный трубопроводы прокладываются, как правило, по чердаку здания. При нижней разводке оба трубопровода прокладываются в подвале, а при его отсутствии - в цокольном или в первом этаже. При смешанной разводке один из разводящих трубопроводов прокладывается по чердаку, а второй - по подвалу.
Вертикальные разводки обычно применяются в общественных зданиях, а также в жилых домах, оборудованных квартирными системами отопления.
Разводки трубопроводов с попутным движением воды конструируются таким образом, чтобы протяженность циркуляционных колец через все ветви системы была одинаковой.
В многоэтажных зданиях с вертикальными двухтрубными системами отопления должна проектироваться, как правило, нижняя разводка магистралей, а при теплоснабжении от крышной котельной -верхняя (по чердаку) разводка подающего и обратного трубопроводов. Смешанная разводка магистральных трубопроводов (одна труба на чердаке, вторая - в подвале) не рекомендуется из-за невозможности установки на стояках регуляторов перепада давления.
3.3 Ветви трубопроводов соединяют разводящие трубопроводы с подводками к отопительным приборам. По расположению в пространстве ветви могут быть вертикальными или горизонтальными. Вертикальные ветви принято называть стояками.
По способу присоединения подводок ветви могут быть однотрубными или двухтрубными.
В местах подключения ветвей к разводящим трубопроводам должна устанавливаться запорная арматура. Рекомендуется применять, как правило, вентили с отверстиями для слива воды или выпуска воздуха. При отсутствии таких вентилей следует предусматривать тройники с кранами.
Места присоединения стояков к разводящим трубопроводам должны располагаться на расстоянии не менее 1 м от оси стояка для того, чтобы ослабить усилия, вызванные температурными удлинениями трубопроводов. Стояки и прямолинейные горизонтальные ветви длиной 48 м и более должны проектироваться с компенсаторами в середине стояка.
В верхней точке стояков систем отопления с нижней разводкой должны устанавливаться автоматические воздуховыпускатели.
В жилых домах рекомендуется проектировать квартирные системы отопления с горизонтальными двухтрубными ветвями трубопроводов, прокладываемыми в полу или по плинтусам. В случае, если в жилом доме не предусматривается установка приборов квартирного учета теплопотребления системой отопления, рекомендуется проектировать вертикальные двухтрубные системы.
3.4 Подводки соединяют отопительные приборы с ветвями (стояками). На подводках к отопительным приборам двухтрубных систем отопления должна устанавливаться арматура в соответствии с п. 4.1.
3.5 Примеры присоединения отопительных приборов к ветвям и разводящим трубопроводам приведены на рис. 1-6.
Приведенные на рисунках примеры не исчерпывают всего множества возможных конфигураций отопительных систем, но они охватывают наиболее часто применяемые комбинации разводящих трубопроводов, ветвей и подводок.
Система отопления с горизонтальной верхней разводкой и вертикальными двухтрубными стояками (рис. 1) может применяться в здании с крышной котельной при наличии в нем чердака. Для того, чтобы можно было слить воду из стояков во время ремонта, в нижней их части должны быть спускные вентили. Перед каждым отопительным прибором установлен РТК. На стояках показана ручная отключающая арматура с отверстием, через которое стояк можно опорожнять или выпускать из него воздух.
Система отопления со смешанной горизонтальной разводкой, однотрубными стояками и регулируемыми вручную кранами (рис. 2) применяется в здании с чердаком и подвалом в тех случаях, когда высокие требования к уровню теплового комфорта не предъявляются, а ограниченный в средствах Заказчик выполнил необходимые обоснования и получил разрешение на применение однотрубной системы отопления без РТК.
Систему отопления с вертикальной разводкой и двухтрубными горизонтальными ветвями (рис. 3) рекомендуется применять там, где нет технических этажей для прокладки разводящих трубопроводов. Если в помещениях нет балконов, горизонтальные ветви удобно прокладывать вдоль наружной стены на уровне плинтуса или внутри специально изготавливаемого декоративного плинтуса. Там, где есть балконы, горизонтальную ветвь прокладывают в полу.
Системы отопления с нижней разводкой и вертикальными двухтрубными стояками (рис. 4) применяются в зданиях, где нет чердака, а требования к уровню теплового комфорта достаточно высоки. Здесь РТК стоят у каждого радиатора, а кроме того, на стояках установлены регуляторы перепада давления, которые способствуют более эффективной работе РТК.
Система отопления с опрокинутой смешанной разводкой (рис.5) может применяться в тех случаях, когда нет возможности хорошо теплоизолировать главный стояк с тем, чтобы избежать излишних тепловых потерь. В однотрубных системах опрокинутая циркуляция способствует также более равномерному размещению секций радиаторов на разных этажах одного стояка.
Систему отопления с вертикальной разводкой и однотрубными горизонтальными ветвями с групповым автоматическим регулированием (рис. 6) рекомендуется применять в зданиях с большими помещениями, в каждом из которых установлено несколько отопительных приборов.
3.6 Двухтрубные системы отопления в зданиях высотой 48 метров и более рекомендуется разделять по вертикали на две или несколько гидравлически обособленных зон с циркуляционным насосом в каждой зоне.
Рис. 1 Схема фрагмента системы отопления с горизонтальной верхней разводкой, вертикальными двухтрубными ветвями (стояками) с односторонним (слева) и двусторонним присоединением радиаторов.
1 -трубопроводы верхней разводки
2,3 - вертикальная двухтрубная ветвь (стояк)
4 - подводка
5 - радиаторный термостатический клапан (РТК)
6 - отопительный прибор
7 - запорный вентиль с отверстием для спуска
8 - спускной вентиль
Рис. 2 Схема фрагмента системы отопления со смешанной горизонтальной разводкой, вертикальными однотрубными ветвями (стояками) с односторонним присоединением радиаторов.
1,2- трубопроводы смешанной разводки
- однотрубный стояк
- подводка
- радиаторный шаровой кран
-отключающий шаровой кран на стояке
- спускной кран
- воздушный кран
9 - отопительный прибор
Рис 3 Схема фрагмента системы отопления с односторонней вертикальной разводкой, двутрубными горизонтальными ветвями
1 - магистраль, 2 - трубопроводы вертикальной разводки, 3 - горизонтальная ветвь, 4 - отопительный прибор, 5,6 - запорные вентили с дренажным отверстием, 7 - подводка,
8- РТК, 9 - воздушник
Рис.4 Схема фрагмента системы отопления с нижней разводкой, вертикальными двухтрубными стояками с односторонним (слева) и двусторонним присоединением радиаторов
- трубопроводы нижней разводки
- двухтрубные стояки
- РТК
- подводка
- воздушный автоматический клапан
7 - запорный вентиль с отверстием для спуска
8 - регулятор перепада давления
Рис.5 Схема фрагмента системы отопления с опрокинутой смешаной разводкой, вертикальными одно- и двухтрубными стояками с регулируемым однотрубным стояком
1,2 - трубопроводы смешаной разводки
3 - двухтрубный стояк
4- однотрубный стояк (напр., для коридоров)
5 - отопительный прибор
6,8- подводка
7 - радиаторный термостатический клапан
9 - шаровой клапан
10- воздушный автоматический клапан
11- замыкающий участок
12- запорный вентиль с отверстием для спуска
13 - регулятор постоянства расхода
Рис.6 Схема Фрагмент системы отопления с вертикальной разводкой, двусторонними однотрубными горизонтальными ветвями с групповым автоматическим регулированием
1 – магистраль, 2 - трубопроводы вертикальной разводки, 3 - горизонтальная ветвь, 4 - подводка, 5- шаровой клапан, 6 - отопительный прибор. 7 - байпас, 8 - воздушник, 9,11 -запорные вентили с отверстием для спуска воды, 10 - групповой термостатический клапан с выносным датчиком.
4. Использование радиаторных термостатических клапанов
4.1 Отопительные приборы должны проектироваться с радиаторными термостатическими клапанами (РТК).
РТК допускается не устанавливать:
во вспомогательных помещениях жилых и общественных зданий (коридорах, лестничных клетках; санитарных узлах, кладовых, гардеробных и других помещениях), в которых люди находятся непостоянно;
на подводке к одному из отопительных приборов при условии, что на другом, установленном в том же помещении, таком же или большем по мощности приборе установка РТК предусмотрена;
на подводках к отопительным приборам однотрубных ветвей (стояков) систем отопления согласно п. 1.5.
в помещениях, в которых температура автоматически поддерживается устройствами, отличными от РТК, например, регуляторами местных кондиционеров.
В перечисленных случаях вместо РТК должен устанавливаться ручной клапан с возможностью гидравлической настройки.
4.2 В тех случаях, когда в одном помещении установлено три и более отопительных прибора, присоединенных к одной ветви трубопроводов, вместо РТК рекомендуется устанавливать регулирующий клапан на группу радиаторов.
4.3 Двухтрубные системы отопления с РТК при зависимом присоединении к теплосети должны проектироваться с циркуляционным насосом. Применение водоструйных насосов (элеваторов) с нерегулируемым соплом в таких системах не допускается.
4.4 РТК должны подбираться по их гидравлической характеристике, отвечающей зоне пропорциональности 2К.
На подающей подводке к отопительному прибору двухтрубной системы отопления здания, в котором установлено 15 и более отопительных приборов с РТК, должны устанавливаться термостатические клапаны с устройствами для индивидуальной гидравлической настройки.
На подающей подводке к отопительному прибору двухтрубной системы отопления небольшого здания, в котором общее количество отопительных приборов с термостатическими клапанами не превышает 15, допускается устанавливать термостатические клапаны, не имеющие устройств для индивидуальной гидравлической настройки.
4.5 В проектах систем отопления необходимо фиксировать расчетное (проектное) положение предварительной настройки РТК, которое должно быть реализовано в процессе наладки системы отопления. Правильность предварительной настройки должна проверяться инженерно-техническим персоналом.
Необходимость проведения в системе отопления работ по предварительной настройке может быть исключена при применении модификации РТК с фиксированным в заводских условиях значением kv. При этом следует учитывать, что ошибка гидравлического расчета обусловит необходимость замены РТК на площадке строительства.
4.6 При выборе типа РТК следует отдавать предпочтение тем модификациям, в которых предварительная настройка и регулирование совмещены в одном устройстве. Не рекомендуется устанавливать на обратной подводке радиатора специальные клапаны для ручной предварительной настройки, если на подающей подводке устанавливается РТК. Клапаны с ручной предварительной настройкой должны применяться на обратных подводках радиаторов двухтрубных ветвей, если на их подающих подводках устанавливается ручная отключающая арматура (например, в санузлах).
4.7 Двухтрубные стояки систем отопления с нижней и с верхней разводкой, к которым присоединено более 10 отопительных приборов с РТК, рекомендуется проектировать с регуляторами перепада давления. Регуляторы перепада давления должны также устанавливаться на двухтрубных стояках при необходимости уменьшения располагаемого давления на термостатических клапанах до значений менее 25 кПа.
Горизонтальные ветви систем отопления зданий высотой 36 метров и более рекомендуется подключать к разводящим трубопроводам с установкой регуляторов перепада давления независимо от количества присоединенных к ветви отопительных приборов.
Однотрубные стояки (ветви) систем отопления зданий, в которых преимущественно используются двухтрубные стояки с установленными на подводках к радиаторам РТК, рекомендуется проектировать с регуляторами расхода.
Двухтрубные и однотрубные стояки (ветви), к которым присоединено от 5 до 10 радиаторов, а также стояки с количеством радиаторов 11 и более, если на них не предусмотрена установка регуляторов перепада давлений, рекомендуется проектировать с ручными балансировочными клапанами.
5. Гидравлический расчет
5.1 Расчетный расход теплоносителя в системе отопления G, кг/ч,следует определять по формуле:
G = 3,6·103Q/(c∆t), (8)
где Q -тепловая мощность системы, кВт, вычисляемая по формуле (1):
с - удельная теплоемкость воды, равная 4,187 кДж/(кг.°С);
∆t - разность температур теплоносителя на входе в систему и на выходе из нее, которую для двухтрубных систем рекомендуется принимать равной 20, а для однотрубных - 25 или 30°С.
5.2 Давление Рн, кПа, циркуляционного насоса системы отопления следует определять по формуле:
РН = 1,1 (ΔРСО – 0,4 РЕ ), (9)
где ΔРсо - потеря давления, кПа, в системе отопления;
РЕ - максимальное естественное давление, кПа, которое рассчитывается по формуле:
РЕ = 10 – 3 gβ · Δt (Нmах. пр. – Нит.) (10)
где g - ускорение свободного падения, равное 9,8 м/с2 ;
β - среднее приращение объемной массы воды при охлаждении ее на 1°С, которое в интервале температур теплоносителя 65...95°С принимается равным 0,624 кг/(м3К);
Δt - расчетная разность температур воды в подающем и обратном трубопроводах системы отопления,°С ;
Н max. пр. - отметка, м, отопительного прибора, наиболее удаленного по вертикали от источника тепла;
Нит - отметка, м, источника тепла.
При расположении источника тепла в подвале здания выражение в скобках формулы (10) и, соответственно, величина естественного давления будут иметь положительное значение, а в случае крышной котельной - отрицательное.
При Δt = 20 ° РЕ = 0,122 (Нmах. пр. – Нит.) (10а)
5.3 Система отопления должна быть законструирована таким образом, чтобы выполнялось условие:
ΔРСО > А РЕ/z, (11)
где А - коэффициент, который рекомендуется принимать равным 7 для двухтрубной и 5 для однотрубной системы отопления;
z - количество гидравлически обособленных зон, на которые система отопления многоэтажного здания расчленена по вертикали.
5.4 Перепад давлений ΔРРТК на термостатических клапанахдвухтрубных систем должен учитываться при работе клапана в зоне пропорциональности 2К. При выборе максимального перепада давления ΔРРТК мах для термостатического клапана, расположенного в непосредственной близости к циркуляционному насосу, рекомендуется выдерживать условие
0,7ΔРСО < ΔРРТК. МАХ < 0,8 ΔРсо . (12)
При установке клапанов перепада давления на двухтрубных ветвях (стояках) потери давления в термостатических клапанах не должны быть меньше величины, составляющей 80% потерь давления в ветви.
5.5 Потеря давления в термостатическом клапане, работающем в зоне пропорциональности 2К, как правило, должна быть не менее 3 и не более 25 кПа. Если при выполнении условий (11) и (12) требуется установка термостатических клапанов с гидравлическим сопротивлением более 25 кПа, рекомендуется переконструировать систему отопления, установив на ее ветвях дополнительное количество клапанов перепада давления или (для многоэтажного здания) разбив ее по вертикали на гидравлически обособленные зоны.
5.6 В результате гидравлического расчета трубопроводов двухтрубной системы отопления должны быть определены диаметры трубопроводов и вычислены потери давления в циркуляционных кольцах всех отопительных приборов системы с целью правильного выбора каждого РТК и его наладочного положения с учетом расчетного перепада давления.
Расчетный перепад давлений на каждом термостатическом клапане, ΔРРТК, кПа, рассчитывается по формуле:
ΔРРТК = ΔР'СО - ΣΔРУЧ. (13)
где ΔР'СО - контролируемый перепад давлений, кПа. При отсутствии на ветви системы отопления регулятора перепада давления контролируемый перепад давлений принимается равным потере давления в системе отопления (ΔР'СО = ΔРСО). Для ветвей системы с регуляторами перепада давления ΔР'СО принимается равным заданному перепаду давления для ветви, который рекомендуется принимать равным 5 -7 кПа;
ΣΔРУЧ - сумма потерь давления, кПа, на всех участках подающего и обратного трубопроводов, замыкающихся на отопительном приборе циркуляционного кольца системы отопления или ее ветви, если перепад давления в этой ветви поддерживается автоматически.
Тип термостатического клапана и его наладочное положение выбираются по графикам изготовителя с учетом величин расчетного для отопительного прибора расхода теплоносителя и расчетного перепада давлений ΔРРТК.
Перепад давлений на термостатическом клапане допускается рассчитывать по формуле (13), не учитывающей величину изменяющегося по этажам естественного давления, при соблюдении условий, изложенных в п. 5.3. и 54.
5.7 Гидравлический расчет трубопроводов однотрубной системы отопления выполняется с целью выбора диаметров трубопроводов и арматуры, обеспечивающих гидравлическую увязку параллельных циркуляционных контуров или (при расчете с переменными перепадами температур в стояках) удовлетворительное распределение потока теплоносителя между параллельными контурами циркуляции.
5.8 Потеря давления на участке трубопровода, ΔРУЧ, кПа, определяется по формуле:
ΔРУЧ = 10 -3(RL + Σξv2ρ/2) , (14)
где R - удельная потеря на трение, Па на 1 м трубопровода при расходе GУЧ, кг/ч, определяемая по таблицам или номограммам для гидравлического расчета трубопроводов;
L - длина участка, м:
Σξ - сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке:
v - скорость воды в трубопроводе, м/с, при расходе GУЧ, кг/ч,
ρ - плотность воды, кг/м3
или по формуле:
ΔРУЧ = 10 –3 SУЧ GУЧ2 (15)
где SУЧ - сумма характеристик, Па/(кг/ч)2, всех гидравлических сопротивлений участка, принимаемых по справочным данным.
Некоторые справочные данные для гидравлического расчета трубопроводов приведены в приложении 2.
5.9 Расчетный расход теплоносителя на каждом из участков подающего и обратного трубопровода, GУЧ, кг/ч, следует определять по формуле:
GУЧ = G Q1УЧ /ΣQ, (16)
где G - расчетный расход теплоносителя, кг/ч, в системе отопления, определяемый по формуле (8);
Q1УЧ - сумма тепловых потерь помещений, обогреваемых теплоносителем, который проходит через участок трубопровода;
ΣQ - сумма тепловых потерь всех помещений здания, обогреваемых системой отопления;
6. Тепловой расчет
6.1 Тепловая мощность, QПР, кВт, отопительного прибора должна определяться по формуле:
QПР = (Q1 - 0,9QTP)KPTK, (17)
где QTP - тепловой поток, кВт, от трубопроводов, открыто проложенных в помещении, для которого рассчитывается отопительный прибор:
КРТК - коэффициент, учитывающий установку РТК. Тепловая мощность отопительного прибора с РТК рассчитывается при значении KРТК = 1,1, при отсутствии РТК KРТК = 1,0.
6.2 Количество n модулей (секций, дециметровых участков)отопительного прибора, установленного открыто в помещении с тепловыми потерями Q1, кВт, следует определять по формуле:
n = QПР/[qm(ΘP/ΘСТ)m (GP/GCT)p], (18)
где qm - номинальный тепловой поток, кВт, одного модуля отопительного прибора при стандартных для этого прибора значениях ΘСТ и GСТ, указываемых в каталоге:
ΘP, ΘСТ - расчетный и стандартный температурный напоры, °С, на поверхности отопительного прибора, равные полусумме температур воды на входе в отопительный прибор и на выходе из него за вычетом температуры помещения;
GP, GCT - расчетный и стандартный расходы воды через отопительный прибор;
m, р - показатели степени, величины которых указываются в каталогах.
6.3 Расчетный температурный напор ΘP,°С на отопительном приборе двухтрубной системы отопления должен определяться с учетом остывания воды в открыто проложенных транзитных подающих трубопроводах по формуле:
ΘP = 0,5(t1 + t2) - ΔtОСТ – t BH , (19)
где t1 , t2 - расчетные температуры воды, °С, в подающем и в обратном трубопроводах системы отопления;
t ВН - расчетная температура, °С, внутреннего воздуха;
ΔtОСТ - остывание воды в подающем трубопроводе, °С, которое должно определяться по формуле:
ΔtОСТ = kφ(t1 - t ВН) πΣ[DУЧ LУЧ /(103сGУЧ)], (20)
где k - коэффициент теплопередачи, Вт/(м2·°С), через поверхность открыто проложенного трубопровода, принимаемый равным 11 для вертикальных и 13 для горизонтальных трубопроводов;
φ - коэффициент, учитывающий изменение теплового потока через поверхность трубопровода при скрытой прокладке в слое утеплителя или бетона, а также в тепловой изоляции;
DУЧ, LУЧ - наружный диаметр и длина, м, транзитных участков трубопровода, подающего теплоноситель к рассчитываемому отопительному прибору;
с - удельная теплоемкость воды, равная 4,187 кДж/(кг·°С);
GУЧ- расход воды, кг/с, на транзитном участке.
Для открыто проложенного стояка диаметром условного прохода 20 мм двухтрубной системы отопления с расчетными температурами теплоносителя 90 - 70°С при высоте этажа 3 м и односторонним подключением радиаторов средней тепловой мощностью 1 кВт величину ΔtОСТ рекомендуется принимать по данным табл. 6, считая этажи от подающей магистрали.
Остывание теплоносителя в транзитных участках двухтрубного стояка
Таблица 6
Этаж
Остывание теплоносителя, ΔtОСТ, ºС, в неизолированном подающем стояке двухтрубной системы отопления многоэтажного здания при количестве этажей
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
17
13,6
16
12,5
13,4
15
11,5
12,2
13,1
14
10,4
11,1
11,9
12,8
13
9,4
10,0
10,7
11,5
12,5
12
8,4
8,9
9,6
10,3
11,2
12.2
11
7,4
7,9
8,4
9,1
9,8
10,7
11,8
10
6,4
6,8
7,3
7,9
8,5
9,3
10,3
11,4
9
5,5
5,8
6,3
6,7
7,3
8,0
8,8
9,7
10,9
8
4,6
4,9
5,2
5,6
6,1
6,6
7,3
8,1
9,1
10,4
7
3,7
3,9
4,2
4,6
4,9
5,4
5,9
6,6
7,4
8,5
9,9
6
2,9
3,1
3,3
3,5
3,8
4,2
4,6
5,1
5,7
6,6
7,7
9,2
5
2,1
2,2
2,4
2,6
2,8
3,1
3,4
3,7
4,2
4,8
5,6
6,7
8,4
4
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
2,0
2,2
2,5
2,8
3,2
3,7
4,4
5,5
7,4
3
0,8
0,8
0,9
0,9
1,0
1,1
1,2
1,3
1,5
1,7
2,0
2,4
3,0
4,0
6,0
2
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,4
0,4
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
1,0
1,3
2,0
4,0
6.4 Расчетный температурный напор 9р,°С на отопительном приборе однотрубной системы отопления должен определяться по формуле:
ΘP = t1 - [(ΣQ’1 + 0,5 QПР/α)/(cGCT)] - tBH , ( 21 )
где t1 - расчетная температура,°С, в подающем трубопроводе системы отопления;
ΣQ’1 - сумма теплопотерь, кВт, помещений, обогреваемых отопительными приборами, установленными на однотрубной ветви (стояке) до рассчитываемого прибора;
QПP - тепловая мощность, кВт, рассчитываемого отопительного прибора;
GCT - расход воды, кг/с, в однотрубном стояке (ветви);
α - коэффициент затекания, который при установке полнопроходных шаровых кранов на подводках к радиаторам рекомендуется принимать по приложению 6;
tВН - расчетная температура ,°С. внутреннего воздуха.
6.5 Расчетную температуру t1°C, в подающем трубопроводе системы отопления рекомендуется принимать с учетом температур теплоносителя на источнике теплоты, не превышая предельных значений, установленных СНиП 2 04.05.
7. Оборудование тепловых пунктов
7.1 Тепловые пункты зданий должны включать в себя узел коммерческого учета теплопотребления, узел приготовления теплоносителя для системы отопления и узел приготовления горячей воды. Если в здании есть система приточной вентиляции, в состав теплового пункта здания входит также узел приготовления теплоносителя для системы вентиляции.
7.2 Узел приготовления теплоносителя для двухтрубной системы отопления с зависимым присоединением к тепловой сети включает в себя, как правило, циркуляционный насос, регулятор перепада давления прямого действия, регулирующий клапан с электроприводом, электронный регулятор температуры. Пример узла представлен нарис.7
7.3 Узел приготовления теплоносителя для двухтрубной системы отопления с независимым присоединением к тепловой сети включает в себя, кроме циркуляционного насоса и регуляторов, теплообменник, закрытый расширительный сосуд с предохранительными клапанами и узел подпитки независимого контура циркуляции (рис. 8).
7.4 Узел приготовления теплоносителя для однотрубной системы отопления может выполняться по схемам рис. 7 или 8, а также по схеме (рис. 9) со ступенчатой регенерацией теплоты (СРТ). Конструкция регенераторов теплоты и метод их расчета приведены в приложении 6.
Рис. 7 Принципиальная схема узла приготовления теплоносителя системы отопления с
зависимым присоединением к тепловой сети.
1 - запорная арматура, 2 - регулятор перепада давления, 3 - регулирующий клапан, 4 - датчик температуры наружного воздуха, 5 - датчик температуры теплоносителя, 6 - регулятор теплопотребления, 7 - балансировочный вентиль, 8 - насос, 9 - фильтр, 10 - обратный клапан, 11 - перепускной клапан.
Рис. 8 Принципиальная схема узла приготовления теплоносителя системы отопления с независимым присоединением к тепловой сети.
1 - 9 - то же, что и на рис. 7. 10 - теплообменник, 11 - закрытый расширительный сосуд, 12 - предохранительный клапан, 13 - подпиточный клапан, 14 - водосчетчик, 15 -перепускной клапан.
Рис. 9 Принципиальная схема узла приготовления теплоносителя однотрубной системы отопления со ступенчатой регенерацией теплоты (СРТ).
1 - 7 - то же, что и на рис. 7, 8 - регенератор теплоты, 9 - первая подсистема, 10 -вторая подсистема
7.5 Регулятор тепловой мощности системы отопления должен обеспечивать погодное регулирование, а кроме того, для общественных зданий - программное уменьшение тепловой мощности системы в часы нерабочего времени. Регулятор (контроллер) должен поддерживать требуемую по температурному графику температуру воды в подающем или в обратном трубопроводе системы отопления.
Процесс регулирования должен быть организован таким образом, чтобы поток теплоносителя от источника теплоснабжения к узлу смещения или теплообмена уменьшался относительно расчетного значения. Регуляторы, обеспечивающие программное уменьшение тепловой мощности систем отопления в нерабочее время, рекомендуется проектировать с возможностью кратковременного натопа в период, предшествующий рабочему времени, а лимитирующие дросселирующие устройства на абонентских вводах рекомендуется устанавливать по согласованию с теплоснабжающими организациями с учетом этой возможности.
Диаметр условного прохода регулирующего клапана, устанавливаемого на трубопроводе сетевой воды системы централизованного теплоснабжения, следует выбирать, исходя из возможного (при реальных давлениях на вводе теплосети) гидравлического сопротивления клапана ΔР, кПа, при расчетном расходе сетевой воды GTC, м3/ч, который следует определять по формуле:
GTC = 3,6 · 10 - 3Q/(ρcΔT), (22)
где Q -тепловая мощность системы, кВт, вычисляемая по формуле (1);
ρ - плотность воды при средней температуре теплоносителя, кг/м3;
с - удельная теплоемкость воды, равная 4,187 кДж/(кг.°С);
ΔТ - расчетная разность температур, °С, теплоносителя в системе централизованного теплоснабжения.
Желаемая величина Kv', м3/ч, клапана вычисляется по формуле:
Kv'= 10GTC (ΔР) - 0,5. (23)
Диаметр условного прохода регулирующего клапана выбирается по каталожной величине Kv, м3 /ч, ближайшей к вычисленному значению.
7.6 Циркуляционный насос систем отопления должен обеспечивать расход и давление, вычисленные по формулам (8) и (9). Рабочая точка насоса должна находиться в области значений кпд, близких к максимальному для принятого типа насоса. При выборе насоса, имеющего две или три скорости вращения, рекомендуется принимать во внимание меньшую или среднюю скорость.
Для автоматизированных систем отопления тепловой мощностью 0,5 МВт и более рекомендуется применять циркуляционные насосы с электронным управлением, обеспечивающие путем преобразования частоты переменного тока плавное регулирование числа оборотов двигателя при колебаниях теплопотребления.
Для работы в системе отопления рекомендуется выбирать насосы с пологой характеристикой в рабочей области.
Уровень шума, создаваемый циркуляционным насосом, расположенным под помещениями с постоянным пребыванием людей, не должен превышать предельных нормативных значений, установленных действующими нормами для этих помещений.
7.7 Напорный и всасывающий трубопроводы циркуляционных насосов автоматизированных систем отопления с термостатическими клапанами должны соединяться перемычкой с установленным на ней перепускным клапаном. При использовании насосов с автоматически управляемыми преобразователями частоты перемычку с перепускным клапаном предусматривать не нужно.
7.8 Емкость закрытого расширительного сосуда систем отопления, присоединенных к местной котельной или к тепловой сети по независимой схеме, должна быть рассчитана с учетом места его расположения, высоты здания и емкости системы отопления. Неправильный выбор емкости сосуда и предохранительных клапанов может стать причиной аварии.
Объем V, л, расширительного сосуда...
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора