Расчет подпольного водяного отопления

В рамках данного курсового проекта данный расчет производится для всех вспомагательных помещений паркинга. Целью расчета является определение конструктивных характеристик системы отопления в зависимости от заданных начальных параметров (параметры теплоносителя, площадь пола под которым будут находится трубопроводы, величина теплопотерь помещения которые будет компенсировать система, количество контуров в помещении), а также определить потери давления в каждом контуре системы и в случае необходимости произвести их гидравлическую увязку.

Расчет выполняется в следующей последовательности:

1. Определяют теплопотери помещения, где будет предусматриватся подпольное отопление.

2. Выбирается какую часть теплопотерь в процентном соотношении (20%; 50%; 100%) будет компенсировать данная система, если планируется часть общих теплопотерь, то остальная часть должна компенсироваться традиционными системами с нагревательными приборами.

3. Выбирается марка трубы, которая будет использоваться в системе. В данной работе далее представлены справочные данные для трубопроводов РЕ - RT, РЕ - Хс 018x2 и РЕ - RT/AL/PE - HD 016x2.

4. Рассчитывается площадь пола, под которой будут расположены трубопроводы. Например, для вестибюлей - это вся площадь пола, для кухонь за вычетом площади под мебель, для ванных комнат за вычетом площади ванны или джакузи и т.д.

5. Определяется требуемая теплоотдача 1 м² греющего контура:

(3.1)

где: Q - расчетные теплопотери на контур системы (Вт); F - площадь пола для рас-считываемого контура (м²).

Из таблиц 5-7 для принятого типа покрытия, средней температуры воды в греющем контуре и температуры воздуха в помещении, необходимо выбрать шаг - расстояние между трубами греющего контура – в [м], для которого теплоотдача будет приблизительно равна вычисленной по формуле (3.1).

Необходимо выбрать температуру поверхности пола. Она не должна превышать до-пустимую температуру, принимаемую для:

+29°С для жилого помещения,

+33°С для помещения с временным пребыванием людей (ванная и т.п.),

+35°С для пристенных граничных зон.

Расход воды для расчетного греющего контура определяется по выражению:

(3.2)

Где: Q - расчетная тепловая мощность проектируемой системы в (Вт);

t_r и t_o - параметр теплоносителя для системы °С;

Для рассчитанного расхода воды по таб. 8 можно выбрать удельные потери давления

R [Па/м] на один погонный метр трубы.

Потери давления в греющем контуре можно определить из выражения:

(3.3)

где: L_w - длина греющего контура, которую необходимо определить из зависимости:

L_w= (3.4)

где: b - шаг (выбранное расстояние) между трубами, [м];

F - поверхность пола, [м²].

 

Необходимо помнить, что греющие контуры, подключенные параллельно к распреде-лителю, должны иметь одну и те же температуру подачи. В случае превышения допустимой температуры пола следует выбрать более низкую среднюю температуру воды. Перерасчет производится также в случае если длинна расчетного контура превысит 120 м. или потеря давления "р" превысит 20 кПа или скорость воды в трубопроводе V превысит нормируемое значение.

За скорость в трубопроводах, проходящих в конструкции пола или за защитными плинтусом над полом, следует принимать значения, соответствующие экономичным гидравлическим сопротивлениям (R_экон=±150-250 Па/м):

 

Ø12х2 V=0,25 – 0,35 м/с Ø20х2 V=0,45 – 0,6 м/с

Ø14х2 V=0,3 – 0,4 м/с Ø25х3,5 V=0,5 – 0,6 м/с

Ø16х2 V=0,35 – 0,45м/с Ø26х3 V=0,5 – 0,65 м/с

Ø18х2 V=0,4 – 0,5м/с Ø32х4,4 V=0,55 – 0,75 м/с

 

 

Рис. 6 Меандрический способ

Рис. 7 Укладка в форме спирали

 

 

 

 

Рис. 8 Схема присоединения подпольного отопления к системе отопления с радиаторами

Таб. 5 Тип покрытия пола: R_w=0,02 м²К/Вт - керамика, глазурь, камень.

 

Таб. 6- Тип покрытия пола: R_w=0,075 м²К/Вт- покрытие из синтетического материала.

i_s - средняя температура воды в трубах

t_n/t₀ - температура воды на подаче и в выходе греющего контура;

b - расстояние между трубами греющего контура;

ц -температура поверхности попа,

g - теплоотдача пола;

tj - температура воздуха в помещении

Пример расчета №6

Исходные данные: Теплопотери рассчитываемого помещения Q =1300 Вт;

Температура внутреннего воздуха в помещении t_в=20°C;

Площадь поверхности пола для системы F=24 м²;

Материал верхнего слоя пола – паркет;

Параметры теплоносителя для системы t_r = 50°С • t_o ⁼ 40°С;

Марка трубы выбранной для системы РЕ - RT 18x2;

Методика расчета: 1. Определяется теплоотдача одного квадратного метра проектируемой системы:

2. Определяется средняя температура теплоносителя в системе:

3. По таблице 7 для материала верхнего слоя пола (паркета) по расчетной средней температуре теплоносителя t_s и температуре внутренне воздуха в помещении t_в по ближайшему к расчетному значению находим расстояние между укладываемыми в систему трубопроводами b = 0,3(м) и расчетную температуру на поверхности пола t_п=25 С. Данная температура не превышает нормируемой темпе-ратуры для жилых помещений t_норм=29 ⁰С.

Таб. 7 Тип покрытия пола: R_w=0,1 м²К/Вт- паркет, ковер средней толщины

4. Определяется расход воды проходящей через греющий контур:

5. По таблице 8 для выбранной трубы РЕ — RT 018x2 находится ближайший с округлением в большую сторону расход воды G = 137,7 (кг/ч) для которого определяются потери давления на один погонный метр трубы R = 115,5 (кПа/м) и скорость движения теплоносителя V=0,25 (м/с), скорость не превышает нормативного значения для данного типа трубы равного 0,4-0,5м/с,

6. Определяется длинна греющего контура системы:

 

Расчетная длинна, не превышает максимальную нормируемую длину l _mах = 120м.

7. Определяются потери давления в циркуляционном контуре системы:

 

Таб. 8 Удельные потери давления в греющем контуре подпольного отоплений для параметров теплоносителя 50/40°С

 

Данное значение так же не превышает нормируемое для данного контура (20 кПа).

В случае если в результате расчета значение «V»; «L_w»; или «Р» превышают нормируемые значения необходимо провести перерасчет системы изменив параметры теплоносителя, конструкцию пола или провести расчет «теплого пола» на часть теплопотерьрассчитываемого помещения.

4.Требования к системам отопления и вентиляции закрытой стоянки автомобилей (паркинга).

 

При проектировании отопления и вентиляции паркинга должны соблюдаться требования ДБН В.2.3-15:2007, СНИП 2.04.05-91, ВСН 01- 89, ДБН В.2.6.-31:2006 и др.

Существует два типа закрытых стоянок автомобилей: отапливаемые и неотапливаемые.

В отапливаемых расчетные температуры воздуха в холодный период следует принимать:

· в помещениях хранения автомобилей +5°С;

· в складских помещениях +10°С;

· в остальных помещениях – по требованиям ГОСТ 12.1.005-88 и ДБН В.2.6.-31-2006.

В неотапливаемых достаточно предусмотреть отопление только вспомогательных помещений. Отопление помещений для хранения автомобилей (паркинга) предусматривается либо водяное, с установкой отопительных приборов в торцах проездов, либо воздушное, совмещенное с вентиляцией. Воздушное отопление предусматривает перегрев наружного воздуха при работе в дневное время и переход на полную рециркуляцию в ночное время. Для остальных помещений паркинга предусматривается либо водяное отопление, либо водяное отопление «теплый пол». Отопление въездных пандусов осуществляется электрической кабельной системой отопления (ЭКСО).

Для определения тепловой нагрузки системы отопления (водяной или воздушной) нужно рассчитать:

-теплопотери (в подземных автостоянках они невелики);

-определить расход тепла на нагрев въезжающего автотранспорта;

-определить расход тепла на нагрев воздуха, врывающегося через ворота

(за счет того, величина вытяжного воздуха на 20% больше приточного).

Системы отопления встроенных в жилые здания гаражей должны проектироваться с устройствами, автоматически перекрывающими поток теплоносителя при температуре наружного воздуха +2 °С и выше.

Расчет теплопотерь выполняется по требованиям ДБН В.2.6-31:2006. Потребность в тепле на обогрев въезжающего в помещение подвижного состава следует принимать в количестве 0,029 Вт в час на один кг массы автомобиля в снаряженном состоянии на один градус разницы температуры наружного и внутреннего воздуха.

Расход тепла на обогрев легковых автомобилей 1-й категории в районах с расчетной наружной температурой наиболее холодной пятидневки -15°С и выше учитывать не следует.

Воздухообмен определяется расчетом при усредненном количестве въездов и выездов в течении одного часа соответственно равным 2% и 8% от общего количества машиномест в паркинге. Для расчета вредных выделений следует знать деление автомобилей по классу. Рабочий объем двигателя:

· Легкого класса до 1,2 л включительно;

· Малого класса свыше 1,2 л до 1,8 л;

· Среднего класса свыше 1,8 л до 3,5 л.

 

В районах со средней расчетной температурой наружного воздуха -15°С и ниже наружные ворота паркинга следует оборудовать воздушно-тепловыми завесами а также при следующих условиях:

· При хранении в помещении 50 и более автомобилей граждан;

· При количестве 20 и более въездов и выездов в час в одни ворота паркинга, кроме легковых автомобилей, принадлежащих гражданам.

В многоэтажных паркингах, где этажи изолируются друг от друга и от рамп, приточные и вытяжные вентиляционные системы (вентилятор и воздуховоды) помещений для хранения автомобилей должны быть отдельными для каждого этажа. В многоэтажных паркингах где этажи не изолированы друг от друга, в помещениях для хранения автомобилей допускается проектировать общие приточные и вытяжные вентиляционные системы.

В зданиях паркингов на основании [1] следует предусматривать, как правило, воздушное отопление или воздушное, совмещенное с местными нагревательными приборами.

Системы вентиляционного и воздушного отопления для помещений хранения автомобилей следует проектировать отдельно от аналогичных систем другого назначения.

В автостоянках закрытого типа в помещениях для хранения автомобилей следует предусматривать приточно-вытяжную вентиляцию для разбавления и удаления вредных газовыделений по расчету ассимиляции, обеспечивая требования ГОСТ 12.1.005.