Краткий исторический обзор развития и техники отопления

Предмет курса

Отопление – обогрев помещений с целью возмещения в них тепловых потерь и поддержания устанавливаемой нормами или другими требованиями температуры воздушной среды.

Отопление явл-ся одним из видов инжинерного оборудования здания и отраслью строительной техники, т.к. монтаж стационарной отопительной уст-ки производится по мере возведения здания и элементы отопительной уст-ки сочетаются со строительными конструкциями и с интерьером помещения.

Научные основы отопительной техники базируется на положениях физики, химии, гидравлики, аэродинамики, термодинамики, ТМО.

Особенно тесно отопление связано с общестроительной техникой. Развитие общестроительной техники оказывает большое влияние на развитие отопления. Напр: в 60-х гг. 20в получили развитие здания со сплошным остеклением в кот. отсутствовали проемы м/у окнами; в ответ, в зданиях со сплошным остеклением стали устраивать горизонт. сист. водяного отопления (вместо верт.), кот. до этого применялись для отопления одноэтажных зданий.

Значение отопления в климатических условиях РБ очень велико. Одним из показателей степени суровости климатических условий является значение градусо-суток, т.е. произведение числа суток действия отопления на разность внутренней и наружной температуры, средней в течении этого времени. Это число для г. Полоцка равно 4100 градусо-суткам, а для Туркмении – 850 градусо-суткам.

Курс отопления решает следующие задачи:

- знакомит с конструкциями и принципом действия современных систем отопления;

- знакомит с основами проектирования современных систем отопления и методами их расчета;

 

 

Конструктивные элементы отопительной установки

Сист. отопления – совокупность технических элементов предназнач. для передачи в нагреваемое помещение теплоты, необходимой для поддержания внутренней температуры помещения на заданном уровне.

Рассмотрим принципиальную схему отопительной установки. 1 – теплообменник, назначение которого передать теплоту первичного теплоносителя или сгоревшего топлива теплоносителю системы отопления; 2 – отопительный прибор, для передачи теплоты теплоносителя системы отопления отапливаемому помещению; 3 – теплопроводы, для переноса теплоносителя от теплообменника к отопительным приборам и обратно; 4 – отапливаемое помещение; 5 – подача первичного теплоносителя к теплообменнику или топлива и отведение первичного теплоносителя от теплообменника или продуктов сгорания.

В качестве теплообменника могут применятся котлы или различные водоподогреватели. Теплоноситель - среда, с помощью кот. теплота переносится по теплопроводам к отопительным приборам. Первичный теплоноситель - теплоноситель циркулирующий в наружной тепловой сети. Системы, в кот. применяется два или более разных теплоносителей или один теплоноситель, но с разными параметрами наз-ся комбинированными. Различают центральные системы отопления – отопление зданий и

 

сооружений от ТЭЦ или котельной и местные – отопление небольших зданий (квартир) от локальных источников теплоты.

 

 

Тепловой баланс помещения

Составить тепловой баланс помещения – это значит выявить все статьи расхода теплоты (теплопотери) и теплопоступления (тепловыделения).

В соответствии с СНБ с/с отопления должна компенсировать следующие статьи расхода теплоты:

а) теплопотери ч/з ограждения;

б) расход теплоты на нагревание холодного наружного воздуха поступающего в помещение через неплотности в строительных ограждениях за счет инфильтрации;

в) расход теплоты на нагревание холодных материалов, оборудования и транспортных средств.

Тепловой баланс помещения  потери теплоты через ограждения Q, Вт; расход теплоты на нагревание инфильтрующего воздуха Q_i, Вт; теплопоступления от людей Q _л, Вт; теплопоступления от источников искусственного освещения Q _о, Вт;  ∆ Q – результирующая теплового баланса, Вт.

Если ∆ Q получается со знаком «+», то говорят, что тепловой баланс помещения положителен (отопление не предусматривается), если ∆ Q – со знаком «-», то тепл баланс помещ отриц (предусматривается отопление).

Тепловой баланс составляется для 3 расчетных периодов: холодного, переходного, теплого.

Расч t наружного воздуха для холодного периода года является ср t наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92; для переходного + 8 ^оС.

 

Добавочные потери теплоты

Добавочные потери теплоты учитывают влияние на теплопотери факторов, которые не были учтены формулой для подсчета основных теплопотерь через ограждение. Добавочные потери теплоты исчисляются в долях единицы.

Различают следующие виды добавочных теплопотерь:

а) на ориентацию ограждения по сторонам света, которая учитывает интенсивность облучения солнцем ограждений имеющих разную ориентацию по сторонам света, принимаются при расчете теплопотерь в помещениях любого назначения, при подсчете теплопотерь через наружные вертикальные и наклонные стены, двери и окна обращенные на север, восток, северо-восток и северо-запад – 0,1, на юго-восток и запад – 0,05, на юг и юго-запад – 0.

б) на наличие в помещение двух или более наружных стен имеющих разную ориентацию по сторонам света, которые учитывают понижение радиационной температуры в помещениях с развитой поверхностью наружных ограждений, в общественных, административных, бытовых и производственных помещениях при подсчете теплопотерь ч/з наружные вертикальные и наклонные стены, двери и окна – 0,05.

в) на нагревание холодного воздуха поступающего через наружные двери, не оборудованные воздушными или воздушно-тепловыми завесами при высоте зданий Н, м, от средней планировочной отметки земли до верха карниза, центра вытяжных отверстий фонаря или устья шахты: 0,2 Н – для тройных дверей с двумя тамбурами между ними; 0,27 Н – для двойных дверей с тамбуром между ними; 0,34 Н – для двойных дверей без тамбура; 0,22 Н – для одинарных дверей. г) на нагревание холодного воздуха поступающего через наружные ворота, не оборудованные воздушными и воздушно-тепловыми завесами, 3 – при отсутствии тамбура и 1 – при наличии тамбура у ворот.

д) в помещениях ч/з стены, двери и окна обращенных на любую из сторон света – 0,08 при одной наружной стене и

 

 

0,13 – в угловых помещениях, а во всех жилых помещениях – 0,13    Примечание: Для летних и запасных наружных дверей, и ворот добавочные потери теплоты по перечислениям в) и г) не следует учитывать.

Дежурное отопление

Под дежурным отоплением понимается отопление, которое устраивается в помещениях когда они не используются и в нерабочий период. Необходимость поддерживать в помещении некоторые положительные температуры вызвано главным образом наличием гидравлического хозяйства, то есть водопровода, который может замерзнуть.

При дежурном отоплении в помещении поддерживается температура воздуха 5^оС. При обосновании эта температура может быть и выше. Нормируемая температура должна быть восстановлена к началу использования помещения или началу работы.

В качестве системы дежурного отопления рекомендуется использовать основные, то есть функционирующие в рабочий период системы отопления при уменьшении их теплопередачи тем или иным способом.

Самостоятельные системы дежурного отопления допускается проектировать при экономическом обосновании.

В неотапливаемых зданиях для поддержания температуры воздуха, соответствующей технологическим требованиям, в отдельных помещениях, а также на временных рабочих местах при наладке и ремонте оборудования следует предусматривать местное отопление.

 

 

Открытый расширительный бак

При тепловом расширении воды, возникающие внутренние усилия при определенных условиях, могут превысить допустимые для элементов системы отопления по условиям механической прочности и вызвать их разрушение. Для предотвращения подобных ситуаций в системах отопления предусматриваются различные мероприятия, например, устанавливаются расширительные сосуды. Расширительные сосуды бывают открытые и закрытые.

Открытый расширительный сосуд (рис.8.1) представляет собой бак круглой или прямоугольной формы в плане, выполненный путем сварки из листовой стали толщиной 3-4 мм.

Рис. 8.1. Открытый расширительный бак с патрубками для присоединения труб: циркуляционной 1, переливной 2, труб реле уровня 3, контрольной (сигнальной) 4, расширительной 5; 6 – муфта с пробкой;  – полезная высота бака

Считается, что по расширительной трубе избыток воды, образующийся при ее нагревании поступает в бак по циркуляционной уходит из бака. Циркуляция воды через бак необходима для предотвращения ее замерзания. По переливной трубе избыток воды при случайных перепитках системы удаляется из нее. Контрольная труба служит для контроля уровня воды в расширительном баке, сливная – для опорожнения расширительного бака при необходимости. Расширительный бак закрывается крышкой для уменьшения потерь теплоты с испаряющейся водой. В насосных системах малоэтажных зданий контрольная (сигнальная) и переливная трубы выводятся к канализационной раковине в тепловом пункте (рис. 2,а). Расширительная и циркуляционная трубки присоединяются к обратной магистрали по возможности ближе к всасывающему патрубку циркуляционного насоса на расстоянии не менее 2 м одна от другой. Диаметры труб принимаются без расчета равными: расширительной трубы 32 мм, циркуляционной – 25 мм, переливной – 50 мм, контрольной – 20 мм, сливной - 20 мм. Для баков общей вместимостью менее 500 л диаметры уменьшаются на один размер.Категорически запрещается установка запорной арматуры на расширительной, циркуляционной и паровой трубах. На контрольной трубе установка запорной арматуры обязательна, на сливной трубе устанавливается заглушка.

Если расширительный сосуд устанавливается в отапливаемом помещении, то циркуляционная труба обычно не предусматривается.

Приращение объема воды, образующегося при ее нагревании, , м³, может быть определено по формуле

                                             (8.1)

где коэффициент объемного расширения воды, 1/град;

объем воды в системе отопления, м³;

интервал температур, на который происходит нагревание воды, град.

Объем воды в системе отопления определяется по формуле

,                                    (8.2)

где объемы воды, соответственно, в отопительных приборах, трубопроводах, генераторе теплоты, м³/кВт

  тепловая мощность системы отопления, Вт.

Полезный (работающий) объем расширительного сосуда, , м³, определяется по формуле

,                                               (8.3)

где коэффициент, учитывающий объемное расширение воды, принимается по табл. 1;

то же, что в формуле 1.

Открытый расширительный сосуд располагают выше наиболее высокой точки системы, чтобы исключить возможность вскипания воды в системе. В чердачных зданиях открытый расширительный сосуд обычно располагается в помещениях чердаков, в бесчердачных обычно на кровле. Если расширительный сосуд располагается в неотапливаемом помещении, то он покрывается тепловой изоляцией. 

Закрытый расширительный бак

Закрытый расширительный сосуд (рис.8.3) представляет собой бак, в котором имеется водяное и газовое пространство, разделенные гибкой (резиновой) мембраной. Известны закрытые расширительные сосуды без мембраны.

а)	б)
Рис. 8.3. Схема закрытого расширительного сосуда мембранного типа: а – до заполнения системы водой; б – после заполнения системы водой; 1 – мембрана; 2 - патрубок для присоединения к системе отопления; 3 – ниппель; 4 – водяное пространство

Когда избыток объема воды при повышении ее температуры поступает в бак, газ, находящийся в нем, сжимается, и давление в системе повышается. Когда же температура воды понижается, давление в высших точках системы может оказаться ниже минимально необходимого для предупреждения вскипания воды или подсоса воздуха из атмосферы. Следовательно, размеры закрытого расширительного бака обуславливаются возможным диапазоном изменения гидравлического давления в системе.

Требуемый минимальный объем закрытого (мембранного) расширительного бака , м³, работающего под давлением, определяется по формуле

                                               (8.4)

где  Полезный (работающий) объем расширительного сосуда

расчетная величина гидростатического давления в точке подключения закрытого (мембранного) расширительного бака к системе отопления, МПа;

значения давления срабатывания предохранительного клапана, МПа.

Расчетная величина гидростатического давления , МПа, в точке подключения закрытого (мембранного) расширительного бака к системе отопления определяется по формуле

                                         (8.5)

где плотность воды, кг/м³;

высота столба жидкости над точкой подключения закрытого расширительного бака к системе отопления.

 

Виды отопительных приборов

Вид отопительного прибора определяется его конструкцией, она обуславливает преобладающий способ переда- чи теплового потока помещению.

Различают след. виды отоп. приборов:радиаторы, отопитель- ные панели, конвекторы, гладкотрубные и калориферы.

Радиатор – прибор составленный из отдельных колончатых элементов (секций или блоков) с каналами круглой или эллипсоидной формы для прохода теплоносителя.

Прибор конвективно-радиационного типа, назв. его прои- зошло от слова «радиация». Радиаторы – приборы с гладкой поверхностью.Радиаторы изготавливаются из серого чугуна, в России и странах дальнего зарубежья выпускаются радиаторы секционные стальные, например типа «РС-500».

В настоящее время широко используются алюминиевые радиаторы. Аллюминиевым радиаторам присуща высокая коррозионная стойкость, красивое алюминиевое литье, секционная конструкция, надежность, долговечность, малая масса, высокая теплоотдача. Известны два варианта алюминиевых радиаторов литые и экструзионные.

Литые радиаторы отопления представляют собой набор цельно-отлитых секций,такая конструкция выдерживает более высокое давление в отопит. си, чем конструкция экструзионных радиаторов, секция которых состоит из трех соединенных м/у собой механическим способом элеме- нтов.Тем не менее, основным требованием эксплуатации радиаторов отопления алюминиевых является поддержание необходимого уровня кислотности (pH) теплоносителя в си для исключения окислительных процессов,а также обеспечения более продолжительного срока эксплуатации. Алюминиевые радиаторы, как и все др. подвержены к заво- здушиванию если в отопительных приборах происходит про- цесс газообраз.или проект отоп.си неучитывает газоотводов.

Биметаллические радиаторы успешно совмещают достоинства алюминиевых и стальных радиаторов: низкие требования к качеству теплоносителя, высокую устойчивость к механическим повреждениям, высокое рабочее давление и теплоотдачу. Недостатки:появление в процессе эксплу- атации посторонних звуков при нагревании,что обусловлено разницей коэффициентов расширения при нагревании стали и алюминия.Нагрев биметаллических радиаторов до высоких температур может привести к их быстрому выходу из строя. 

Отопительные панели – приборы, не имеющие просветов по фронту, у которых размер называемый глубиной значительно меньше высоты и длины. Этот вид отопительных приборов принято подразделять на две подгруппы: а) бетонные отопительные панели и б) стальные панели.

Бетонные отопительные панели представляют собой нагревательный элемент из труб заделанный в массив бетона. Для изготовления нагревательного элемента обычно используют стальные трубы. Известны бетонные отопит. панели, в которых нагревательный элемент выполнен из стеклянных (из термостойкого стекла) труб. Бетонные отопительные панели – это приборы конвективно-радиа- ционного типа, только бетонная отопительная панель размещенная в конструкции потолка передает излучением 50% и более теплового потока помещению и относиться к приборам радиационного типа. Бетонные отопительные панели– приборы с гладкой поверхностью. Бетонные отопительные панели, в которых нагревательный элемент выполнен из металлических или стеклянных труб являются приборами комбинированного типа.БОП изготавливались на местных заводах железобетонных изделий (заводах ЖБИ). Известны бетонные отопительные панели низкие, средней высоты и высокие, малой, средней и большой глубины.

Стальные панели представляют собой два стальных листа толщиной 1,25÷1,5 мм обработанных методом штампа и соединенных по периметру. При соединении стальных листов образуются каналы для прохода теплоносителя вертикальные (РСВ) или горизонтальные (РСГ). Стальные панели – приборы конвективно - радиационного типа. Только стальная панель, размещенная в конструкции потолка, является прибором радиационного типа. Стальные панели – приборы с гладкой поверхностью. Известны стальные панели низкие, средней высоты и высокие. Все стальные панели – отопительные приборы малой глубины.

Конвекторы принято подразделять на две подгруппы: а) конвекторы с кожухом и б) конвекторы без кожуха.

Конвекторы с кожухом представляют собой ребристый нагревательный элемент заключенный в кожух. Кожух образован двумя панелями кожуха, одна называется лицевой, другая тыльной (обе панели съемные) и двумя боковыми щитками.В настенных конвекторах тыльная панель кожуха отсутствует, а ее роль выполняет поверхность стены. С помощью кожуха реализуется  так называемый «эффект дымовой трубы», то есть создание тяги для увеличения скорости движения воздуха у внешней теплопередающей поверхности нагревательного элемента с целью увеличения коэффициента теплопередачи. С помощью кожуха отопительному прибору придаются соответствующие эстетические показатели.

Конвектор без кожуха представляет собой отопительный прибор, в котором функции кожуха выполняет оребрение нагревательного элемента.

Конвекторы являются отопительными приборами конвективного типа. Все конвекторы – приборы оребренные. Изготавливаются конвекторы из металлов (стали – основная масса, чугуна, например, конвектор ЛТ, алюминия, например, конвектор ЛАК). Конвекторы известны плинтусные, низкие,средней высоты и высокие.Известны конвекторы малой глубины,сред. глубины,большой глубины.

Гладкотрубные приборы – это приборы сост. из нескольких соединенных вместе труб образующих каналы колончатый (регистр)или змеевиковый(змеевик)формы для теплонос-ля.

Приборы конвективно – радиационного типа, выполняются из металлических и стеклянных труб Ø 25÷200 мм и более. Могут быть плинтусного типа, низкие, средней высоты и высокие, малой глубины, средней и большой.

При конструировании гладкотрубных отопительных приборов следует иметь ввиду, что размещать элементы отопительного прибора более чем в три ряда по вертикали нежелательно. При большей рядности коэффициент теплопередачи прибора значительно уменьшается по сравнению с коэффициентом теплопередачи трубы, расположенной в один ряд по вертикали.

Калориферы – компактные отопительные приборы значительной площади внешней поверхности, образованной несколькими рядами оребренных трубок.

Известны случаи применения калориферов для решения вопросов только отопления, например,в рециркуляционых нагревателях и рециркуляционых установках воздушного отопления. В основном же они применяются в качестве воздухонагревателей вентиляционных установок. Конструкции калориферов подробно рассматриваются в курсе «Вентиляция».

40 ОТОПИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ (Конвекторы с кожухом, Конвектор без кожуха, Гладкотрубные приборы)

Различают следующие виды отопительных приборов: радиаторы, отопительные панели, конвекторы, гладкотрубные и калориферы.

Конвекторы принято подразделять на две подгруппы: а) конвекторы с кожухом и б) конвекторы без кожуха.

Конвекторы с кожухом представляют собой ребристый нагревательный элемент заключенный в кожух. Наиболее ярким представителем отопительных приборов подгруппы «а» является конвектор «Комфорт», состоящий из двух стальных труб с насаженным на них стальным оребрением (ребрис- тый нагревательный элемент). Кожух образован двумя панеля- ми кожуха, одна называется лицевой, другая тыльной (обе панели съемные) и двумя боковыми щитками. В настенных конвекторах (предназначенных для навески на стену) тыльная панель кожуха отсутствует, а ее роль выполняет поверхность стены. С помощью кожуха реализуется так называемый «эффект дымовой трубы», то есть создание тяги для увеличе- ния скорости движения воздуха у внешней теплопередающей поверхности нагревательного элемента с целью увеличения коэффициента теплопередачи. Например, если принять теплопередачу ребристого нагревательного элемента за 100%, потом снабдить его кожухом высотой 400 мм, то теплопередача нагревательного элемента увеличиться до 130%. С помощью кожуха отопительному прибору придаются соответствующие эстетические показатели. Конвектор «Комфорт» снабжен воздушным клапаном для регулирования теплопередачи отопительного прибора «по воздуху». Воздушный клапан представляет собой стальную пластину, закрепленную шарнирно, имеющую четыре фиксированных положения. Считается, что при горизонтальном положении клапана его теплопередача уменьшается в 3 раза. Преиму- ществом такого способа регулирования является сохранение постоянного расхода теплоносителя в отопительных приборах и исключение фактора«прикипания» регулировочных элемен- тов к корпусу крана при регулировании теплопередачи «по теплоносителю». Следующим элементом конв. «Комфорт» является воздуховыпускная решетка, кот. образована двумя балочками воздуховыпускной решетки.Её назначение–эстети- ческое оформление воздуховыпускного отверстия.

Конвектор без кожуха представляет собой отопительный прибор,в кот. функции кожуха выполняет оребрение нагрева- тельного элемента. Одним из представителей отопительных приборов подгруппы «б» является конвектор «Аккорд».

Конвектор «Аккорд» представляет собой две стальные трубы расположенные в два ряда по вертикали, на которые наса- жено оребрение из стали в плане в виде буквы «П» русского алфавита. Конвектор предназначен для навески на стену, при этом роль лицевой панели кожуха (по аналогии с конвектором с кожухом) выполняет оребрение, а роль тыльной панели выполняет поверхность стены.

Конвекторы являются отоп.приборами конвективного типа. Все конвекторы – приборы оребренные.Они изготавливаются из металлов(стали–осн. масса, чугуна, например, конвектор ЛТ, алюминия, например, конвектор ЛАК). Конвекторы известны плинтусные-(«Прогресс»),низкие-(«Комфорт – 20М»), средней высоты и высокие, например «КВ». Известны конвекторы малой глубины, например «Двина», средней глубины, например «Универсал С» и большой глубины, например «КВ»

Гладкотрубные приборы–это приб.составленные из несколь- ких соединенных вместе труб образующих каналы колонча- тый(регистр)или змеевиковый(змеевик) для теплоносителя.

Приборы конвективно – радиационного типа, выполняются из металлических и стеклянных труб Ø 25÷200 мм и более. Могут быть плинтусного типа, низкие, средней высоты и высокие, малой глубины, средней и большой. Гладкотрубные приборы заводами отопительного оборудования серийно, кроме полотенцесушителей, никогда не выпускались.

При конструировании гладкотрубных отопительных приборов следует иметь ввиду, что размещать элементы отопительного прибора более чем в три ряда по вертикали нежелательно. При большей рядности коэффициент теплопередачи прибора значительно уменьшается по сравнению с коэффициентом теплопередачи трубы, расположенной в один ряд по вертикали.

Выбор отопительных приборов

Выбор отопительных приборов следует осуществлять с учетом технико-экономических и архитектурных требований с использованием рекомендаций приложения Л [1].

При выборе отопительных приборов необходимо иметь ввиду, что стальные панели следует применять в системах отопления с деаэрированной водой, их не следует применять в системах парового отопления.

В помещениях категории А,Б и В по взрывной, взрывопожар- ной и пожарной безопасности отопительные приборы систем водяного и парового отопления следует применять с гладкой поверхностью без оребрения.

В помещениях электр-ого назначения(например, пусковых и контрольных устройств, операторных электрощитовых и т. д.) следует применять отопительные приборы из стальных труб – сварные регистры и змеевики, обеспечивающие весьма плотные соединения отдельных элементов отоп. приборов и исключающие попадание утечек теплоносителя на пол поме- щения, в то время, как при ниппельных соединениях отдельных секций радиаторов это возможно. Попадание воды в кабельные подпольные каналы может привести к аварии.

Конвекторы «Комфорт М» во избежание их механических повреждений допускается использовать в общественных зданиях и тех помещениях, где нет массового потока практически не контролируемых посетителей.

В помещениях с повышенными сан-гигиен. требованиями (по- мещения лечебно-профилакт., санитарно-курортные и детс- кие),а также в производственных помещениях, технологиче- ский процесс в которых связан с выделениями пыли) следует устанавливать отопит. приборы с гладкой поверхностью.

В помещениях,где возможно движение транспортных средств (например, помещения для хранения автомобилей и т. п.) следует применять отопительные приборы из стальных труб, как более прочные по сравнению с чугунными радиаторами.

Длина отопительного прибора должна быть, как правило, не менее 75% длины светового проема в больницах, детских дошкольных учреждениях, школах, домах престарелых и инвалидов.

Отопления

При расчете трубопроводов систем водяного отопления используются различные способы:- удельной потери давления; - характеристик сопротивления;- динамических давлений; - эквивалентных сопротивлений;- приведенных длин.

Из курса «Механика жидкости и газа» известна формула для определения потери давления на участке трубопровода , Па: ,    (12.1)

где - безразмерный коэффициент сопротивления вследствие трения о внутреннюю поверхность стенки трубопровода; - длина трубопровода, м; - внутренний диаметр трубопровода, м;  - сумма коэффициентов местных сопротивлений на рассматриваемом участке трубопровода;  - скорость движения воды, м/с; - плотность воды, кг/м³;  - потери давления по длине, Па;

- потери давления в местных сопротивлениях, Па.

Из формулы (12.1) следует, что величина удельной потери давления на трение , Па/м, определяется по формуле

.                                            (12.2)

По формуле (12.2) составлены таблицы для гидравлического расчета стальных трубопроводов. При проведении гидравлических расчетов по способу удельной потери давления обычно используются таблицы, которые имеются в [спр. Проектир.]. Причем имеются таблицы для расчета стальных легких и обыкновенных труб по ГОСТ 3262 при мм. Эквивалентная шероховатость внутренней поверхности стальных труб мм принята в соответствии с рекомендациями Всесоюзного теплотехнического института (ВТИ) и соответствует стальным трубам более года хранившимся на открытом складе. В [спр. проект] имеются следующие таблицы: «Расчет трубопроводов водяного отопления при перепадах температуры воды в системе 95-70 ^оС и при 105-70 ^оС» и «Расчет трубопроводов водяного отопления при перепадах температуры воды в системе 130-70 ^оС и при 150-70 ^оС».

В приложении Л СНБ по отпл. и вентил. приводятся также расчетные значения перепадов температуры воды в системе отопления 85-65 ^оС, 110-70 ^оС, 115-70 ^оС. При перепадах температур 85-65 ^оС, 110-70 ^оС следует пользоваться таблицами для переводов температуры воды 95-70 ^оС и 105-70 ^оС. При перепадах температуры 115-70 ^оС следует пользоваться таблицами для перепадов температур воды 130-70 ^оС, 150-70 ^оС.

Коэф. местных сопротивлений обычно определяются по таблицам. Причем имеются таблицы, в которых приводятся точные и приближенные их значения. Точные значения КМС используются при расчете гравитационных систем, типовом проектировании, расчете систем отопления уникальных зданий.

При расчете по способу характеристик сопротивления потери давления на участке трубопровода , Па, определяется по известной из курса «Механика жидкости и газа» формуле ,                                                (12.3)

где  - характеристика сопротивления рассматриваемого участка трубопровода, Па/(кг/с)²;  - расход воды на рассматриваемом участке трубопровода, кг/с.

Характеристика сопротивления рассматриваемого участка трубопровода ,Па/(кг/с)², определяется по формуле

,                                       (12.4)

где - то же, что в формуле (12.1); - удельное динамическое давление в рассматриваемом трубопроводе, т.е. динамическое давление, имеющее место в трубопроводе при движении по нему единицы расхода (кг/с) воды, Па/(кг/с)².

Определение характеристик сопротивления по формуле (12.4) не представляется сложным, так как величины  и  приводятся для стальных труб в литературных источниках (например [спр. Проект.]) в зависимости от диаметра трубы и способа циркуляции (гравитационная или насосная) воды в системе.

Способ расчета по удельной потери давления более точен по сравнению со способом расчета по характеристикам сопротивления, так как при расчете по характеристикам сопротивления используются усредненные значения коэффициентов сопротивления вследствие трения о внутреннюю поверхность стенок трубы . Способ расчета по удельной потери давления рекомендуется использовать при расчете систем с естественной циркуляцией воды, типовом проектировании и расчете систем отопления уникальных зданий.

Для гидравлического расчета полимерных и металлополимерных труб можно использовать таблицы, которые приведены в [Сканави].

В случае применения медных, стеклянных и других труб, можно удельную потерю давления на трение определять по формуле (12.2). Для определения величины безразмерного коэффициента  можно рекомендовать следующие формулы

при числе Рейнольдса    - ,                       (12.5)

при 2300 <  <   - ,                                   (12.6)

 

при  <  <   - ,                         (12.7)

 

при  - ,                                   (12.8)

где - внутренний диаметр трубопровода, мм;

- эквивалентная шероховатость внутренней поверхности стенки трубопровода, мм.

Формулы (12.5)÷(12.8) можно применять для определения безразмерного коэффициента  при расчете стальных, полимерных и металлополимерных труб.

Предмет курса

Отопление – обогрев помещений с целью возмещения в них тепловых потерь и поддержания устанавливаемой нормами или другими требованиями температуры воздушной среды.

Отопление явл-ся одним из видов инжинерного оборудования здания и отраслью строительной техники, т.к. монтаж стационарной отопительной уст-ки производится по мере возведения здания и элементы отопительной уст-ки сочетаются со строительными конструкциями и с интерьером помещения.

Научные основы отопительной техники базируется на положениях физики, химии, гидравлики, аэродинамики, термодинамики, ТМО.

Особенно тесно отопление связано с общестроительной техникой. Развитие общестроительной техники оказывает большое влияние на развитие отопления. Напр: в 60-х гг. 20в получили развитие здания со сплошным остеклением в кот. отсутствовали проемы м/у окнами; в ответ, в зданиях со сплошным остеклением стали устраивать горизонт. сист. водяного отопления (вместо верт.), кот. до этого применялись для отопления одноэтажных зданий.

Значение отопления в климатических условиях РБ очень велико. Одним из показателей степени суровости климатических условий является значение градусо-суток, т.е. произведение числа суток действия отопления на разность внутренней и наружной температуры, средней в течении этого времени. Это число для г. Полоцка равно 4100 градусо-суткам, а для Туркмении – 850 градусо-суткам.

Курс отопления решает следующие задачи: