Опалення і вентиляція житлового будинку

ОПАЛЕННЯ І ВЕНТИЛЯЦІЯ ЖИТЛОВОГО БУДИНКУ

 

Методичні рекомендації

до виконання курсової роботи для студентів

спеціальностей 7.092104 «Технологія будівельних

конструкцій, виробів і матеріалів», 7.092101 «Промислове

і цивільне будівництво» всіх форм навчання

 

 

Київ 2008

УДК 69.057.16

ББК 38.48

О-60

 

 

Укладачі: Ю. К. Росковшенко, канд. техн. наук, професор

М. В. Степанов, канд. техн. наук, доцент

П. Ф. Марчук, канд. техн. наук, доцент

 

Рецензент М. П. Сенчук, канд. техн. наук, доцент

 

 

Відповідальний за випуск Ю. К. Росковшенко, канд. техн. наук, професор

 

 

Затверджено на засіданні кафедри теплогазопостачання
і вентиляції, протокол №10 від 04 червня 2007 року.

 

Опалення і вентиляція житлового будинку: Методичні рекомендації до
О-60 виконання курсової роботи / Уклад.: Ю. К. Росковшенко,
М. В. Степанов, П. Ф. Марчук. – К.: КНУБА, 2007 – 60 с.

 

Містять загальні рекомендації до вибору зовнішніх захисних конструкцій, розрахунків втрат теплоти і потужності системи опалення та конструювання систем опалення і вентиляції житлового будинку.

 

 

Призначено студентам спеціальностей 7.092104 «Технологія будівельних конструкцій, виробів і матеріалів», 7.092101 «Промислове і цивільне будівництво» для використання при виконанні курсової роботи (індивідуальних завдань).

 

ЗМІСТ

		Стор.
	Загальні положення…............................................................................
	Теплотехнічний розрахунок та підбір огороджуючих конструкцій будинку…............................................................................
	Розрахунок тепловтрат приміщень та потужності систем опалення................................................................................................
	Тепловий розрахунок опалювальних приладів....................................
	Гідравлічний розрахунок трубопроводів...............................................
4.1	Розрахунковий циркуляційний тиск у системі водяного опалення................................................................................................
4.2	Послідовність гідравлічного розрахунку трубопроводів.....................
4.3	Гідравлічний розрахунок трубопроводів системи водяного опалення методом характеристик опору..............................................
	Конструювання системи водяного опалення житлового будинку…...
	Конструювання системи вентиляції житлового будинку, підбір вентиляційних каналів.................................................................
	Список літератури…...............................................................................
Додаток 1.	Розрахункові параметри зовнішнього повітря….....................
Додаток 2	Нормативні опори теплопередачі огороджувальних конструкцій будинків..................................................................
Додаток 3.	Теплотехнічні показники зовнішніх стін…...............................
Додаток 4.	Теплотехнічні показники зовнішніх стін, утеплених теплоізоляцією ISOVER...........................................................
Додаток 5	Теплотехнічні показники покрить та перекриттів....................
Додаток 6	Теплотехнічні показники перекриттів над підвалом з теплоізоляцією ISOVER………………………………….......
Додаток 7	Приведений опір теплопередачі вікон і балконних дверей…
Додаток 8	Опір теплопередачі зовнішніх дверей і воріт.........................
Додаток 9	Схеми індивідуальних теплових пунктів (ІТП).........................
Додаток 10	Основні технічні характеристики опалювальних приладів….
Додаток 11	Температура та повітрообмін в приміщеннях житлових та громадських будинків............................................................
Додаток 12	Витяжні та припливні вентиляційні решітки і повітророзподільники..............................................................
Додаток 13	Рекомендовані швидкості повітря в повітропроводах і решітках....................................................................................

 

ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

Курсову роботу (індивідуальні завдання) з дисципліни «Теплогазопостачання і вентиляція» студенти виконують з метою закріплення теоретичних знань, набуття вміння виконувати практичні розрахунки і приймати технічні та конструктивні рішення для забезпечення мікроклімату в приміщеннях. Студент самостійно вирішує ряд питань по підбору огороджувальних конструкцій будинків, визначення тепловтрат окремих приміщень, приймає конструктивні рішення по системах опалення і вентиляції будинку. Прийняті технічні рішення мають забезпечити задані умови в приміщеннях згідно з діючими будівельними та санітарними нормами і державними стандартами.

Курсову роботу (індивідуальні завдання) студенти виконують за завданням, яке видається викладачем. Викладач задає студенту наступні вихідні дані: місце будівництва, конструкція зовнішніх стін, план типового поверху будинку, висота приміщень, орієнтація фасаду будинку за сторонами світу і кількість поверхів будинку. За погодженням з викладачем ці дані можуть бути взяті студентом самостійно відповідно до роботи, яку він виконує в проектній або будівельній організації.

Графічну частину роботи (плани, схеми) студенти виконують на аркуші паперу формату А1. Розрахунково-пояснювальна записка обсягом до 20 сторінок включає такі окремі розділи.

1. Теплотехнічний розрахунок і підбір зовнішніх огороджувальних конструкцій.

2. Розрахунок тепловтрат і визначення потужності системи опалення будинку.

3. Підбір і розміщення опалювальних приладів.

4. Гідравлічний розрахунок трубопроводів системи опалення.

5. Розрахунок та конструювання каналів витяжної вентиляції.

6. Список літератури.

Студенти спеціальності «Промислове і цивільне будівництво» виконують індивідуальні завдання за тим же змістом на окремих аркушах паперу формату А4 (до 20 сторінок). Зброшуровану роботу здають викладачеві.

 

 

Будівельних матеріалів

Матеріал	Густина в сухому стані, , кг/м^3	Теплопровідність, λ Вт/м^оС), в умовах експлуатації	Примітки
А	Б
Плити з мінеральної вати на синтетичному зв’язуючому		0,055 0,060	0,062 0,070	Товщина плит 20…70 мм
Мати мінеральні прошивні будівельні		0,049 0,053	0,054 0,059	Рулон шириною 1,2 м довжиною 12 м товщиною 35 і 50мм
Плити із скляного штапельного волокна; ISOVER		0,043 0,042	0,047 0,049	Плити 600х600мм товщиною 30 мм; 800х800мм товщиною 60 мм
Теплоізоляційні плити ROKWOOL		0,058	0,064
Плити з пінополістиролу		0,043 0,040	0,053 0,045	Товщина плит 10…60 мм
Гравій керамзитовий		0,11.	0,12

 

Таблиця 4

Допустима різниця температур Δt_сг , ⁰С.

Призначення будинку	Огороджувальна конструкція
стіни	перекриття горища	перекриття над підвалом
житлові, школи	4,0	3,0	2,0
громадські, адміністративні	5,0	4,0	2,5

 

Приклад 1. Підібрати зовнішні огороджуючі конструкції 5-ти поверхового житлового будинку в м. Житомирі. Зовнішні стіни будинку складено із керамічної пустотної цегли на цементно-пісчаному розчині товщиною 525 мм, внутрішні стіни та перегородки - бетонні, підлога - паркетна.

 

Вихідні дані для заданого району будівництва (за дод. 1):

Температура найхолоднішої п’ятиденки t _з = - 22 ^оС;

Температурна зона І;

Зона вологості С (суха).

За табл. 1 прийнято нормальний вологісний режим в приміщеннях будинку в холодний період у відповідності до відносної вологості та температури внутрішнього повітря. Тоді за табл. 2 визначено - умови експлуатації огороджувальних конструкцій Б.

Зовнішні стіни.

Опір теплопередачі заданої конструкції стіни будинку в умовах експлуатації Б становить R_ст=0,97 м^{2 о}С/Вт (дод. 3). Потрібно перевірити відповідність опору теплопередачі даної конструкції стін вимогам норм, і при необхідності визначити товщину шару утеплювача δ_ут (рис. 1) для забезпечення виконання цих вимог.

Рис. 1. Схема зовнішньої стіни будинку з утепленням

 

Згідно з дод. 2 нормативний опір теплопередачі стін в температурній зоні, де знаходиться район будівництва, R^н_о = 2,8 м^{2 о}С/Вт.

За умови (2) опір теплопередачі стіни з утепленням повинен бути не меншим н ормативного.

Товщина шару утеплювача (пінополістирол, за умов експлуатації Б λ_ут = 0,045 Вт/м^оС, табл.3) розраховується за формулою δ_ут = λ_ут (R^н_о - R_ст)= 0,045(2,8 - 0,97)= 0,082 м. Округляємо отримане значення товщини шару утеплювача до більшого значення кратного 10мм (δ_ут = 0,09 м) і знаходимо повний опір теплопередачі зовнішньої стіни з утеплювачем із пінополістиролу R_о = R_ст + δ_ут / λ_ут = 0,97 + 0,09/0,045 = 2,97 м^{2 о}С/Вт, значення якого використовуємо в подальших розрахунках.

Горищне перекриття.

Нормативний опір теплопередачі перекриття R^н_о = 3,3 м^{2 о}С/Вт
(за дод. 2). Для виконання вимоги (1) за дод. 5 приймаємо тришарову панель з важкого бетону з утеплювачем із мінераловатних плит товщиною 370/200 в якої R_о = 2,23 м^{2 о}С/Вт. Товщину додаткового шару утеплювача (плити з мінеральної вати на синтетичному звязуючому, за умов експлуатації Б λ_ут = 0,062 Вт/м^оС, табл.3) розраховується за формулою
δ_ут = λ_ут (R^н_о - R_ст)= 0,062(3,3 - 2,23)= 0,066 м. Округляємо отримане значення товщини шару утеплювача до більшого значення кратного 10мм (δ_ут = 0,07 м) і знаходимо повний опір теплопередачі перекриття з додатковим утепленням R_о = R_ст + δ_ут / λ_ут = 2,23 + 0,07/0,062 =
= 3,36 м^{2 о}С/Вт, значення якого використовуємо в подальших розрахунках.

 

Вікна та балконні двері.

Нормативний опір теплопередачі вікон та балконних дверей становить R^н_о = 0,5 м^{2 о}С/Вт (дод. 2)..

За дод. 5 приймаємо віконні блоки із ПВХ з однокамерними склопакетами з тепловідбиваючим покриттям - R_о = 0,51 м^{2 о}С/Вт.

Додаткові тепловтрати

Фактор	Огородження	β1
Вітер із швидкістю більше 4,5 до 5,0 м/с	Орієнтовані на напрямок, звідки дме вітер в січні з повторюваністю не менше 15 %	0,05
Вітер із швидкістю 5,0 м/с і більше	0,10
Висота будинку 10…15 поверхів	1 і 2 поверх 3 поверх	0,10 0,05
Висота будинку 16 поверхів і більше	1 і 2 поверх 3 поверх 4 поверх	0,20 0,15 0,10

 

Примітка: Швидкість вітру в січні, за СНиП 2.01.01- 82 або додатком 1.

 

Витрати теплоти на нагрівання вентиляційного повітря в житлових приміщеннях, які мають одне або більшу кількість вікон чи балконних дверей, при однократному повітрообміні за годину, розраховуються за формулою:

Q_в = 0,337А_п h_п (t _в - t _з ), (6)

 

де 0,337 – коефіцієнт переводу одиниць виміру; А_п - площа підлоги приміщення, м²; h_п - висота приміщення, м;

Для житлових кімнат будинку з висотою h_п ~ 2,7…3,0 м формула (6) дещо спрощується після підстановки числових значень:

Q _в = А_п (t _в - t _з ), (7)

 

Рис. 2. Схема обмірів елементів зовнішніх огороджень будинку

 

Витрати теплоти на нагрівання зовнішнього повітря, що надходить в кухні житлових будинків, розраховуються з таких міркувань:

вентиляція квартири має забезпечувати мінімальний однократний повітрообмін у житлових кімнатах, тобто кількість зовнішнього повітря, яке надходить шляхом інфільтрації, має бути L ₁= h _п А_кв, м³/год, де А_кв – площа підлоги житлових кімнат квартири;

загальна кількість повітря, яке видаляється системою витяжної вентиляції із кухні, ванної кімнати і туалету квартири (L ₂), становить:
60 м³/год: з кухні в негазифікованому будинку; та з кухні з двоконфорочною газовою плитою; 90 з кухні з чотириконфорочною газовою плитою; 25 із ванної; 25 із туалету; 50 із суміщеного санітарного вузла.

Витрата теплоти розраховується тільки на нагрівання вентиляційного повітря, об’єм якого перевищує об’єм повітря, що видаляється природною витяжною вентиляцією квартири, тобто ∆ L= L₂ – L₁, м³/год.

 

Q _в = 0,337 ∆ L (t _в - t _з ). (8)

 

Якщо L ₁ > L ₂, втрати теплоти на нагрівання вентиляційного повітря кухонь не враховуються. Приміщення, в яких об’єм витяжки перевищує однократний повітрообмін, мають, як правило, проектуватись з припливною вентиляцією підігрітим повітрям.

Втрати теплоти Q_в на нагрівання зовнішнього повітря, що надходить у вхідні вестибюлі та сходові клітки будинків через зовнішні двері при їхньому відчиненні і відсутності повітряно-теплових завіс, можна розраховувати за формулою:

Q_в = К_т (Н + 0,8 К_р)(t_в – t_з), (9)

де К_т – коефіцієнт, який враховує кількість вхідних тамбурів і береться К_т = 0,7 – один тамбур (двоє дверей), К_т = 0,42 – два тамбури (троє дверей); Н – висота будинку, м; К_р – кількість людей, які мешкають у будинку.

В даній роботі втрати теплоти Q_в за погодження з керівником можна врахувати добавками до основних тепловтрат через зовнішні двері на проникнення холодного повітря при їхньому короткочасному відкриванні. При висоті будинку Н, м, ця добавка береться в таких розмірах:

b₂ = 0,2 Н – троє дверей та два тамбури між ними;

b₂ = 0,27 Н – двоє дверей і тамбур між ними;

b₂ = 0,34 Н – подвійні двері без тамбура;

b₂ = 0,22 Н – одинарні двері.

Втрати теплоти розраховуються для кожного приміщення і потім підсумовуються для всього будинку. У даній роботі втрати теплоти розраховуються для приміщень, указаних викладачем на плані типового поверху будинку. На основі цих розрахунків визначаються середні втрати теплоти на м² площі приміщень. Умовно ці показники можна перенести на площу всього будинку, що дає можливість визначити загальні втрати теплоти будинком. Розрахунки тепловтрат через огороджуючі конструкції будинку найбільш доцільно виконувати в формі таблиці (див. табл. 8) з урахуванням наступних рекомендацій:

у графу 1 записують номери опалюваних приміщень. Нумерацію приміщень рекомендується виконувати за часовою стрілкою, починаючи з приміщень, розміщених у верхньому лівому куті плану будинку. Перша цифра відповідає номеру поверху, а дві наступні номеру приміщення (наприклад, приміщення на першому поверсі мають номери 101,102, 103 тощо, а на третьому поверсі – 301, 302, 303 тощо). Приміщення, розміщені всередині будинку і не мають вертикальних зовнішніх огороджень, не нумерують. Сходові клітки позначають буквами А, Б, В тощо;

 

у графі 2 назва приміщення і розрахункова температура повітря в ньому;

у графі 3 проставляють площу підлоги (в чистоті) опалюваного приміщення;

у графі 4 вказують коротке позначення зовнішніх огороджень: ЗС, ВС – відповідно зовнішня і внутрішня стіна, ПВ – вікно з подвійним склінням, БД – балконні двері, ПП – перекриття над підвалом, ГП – горищне перекриття, ВД – вхідні двері під’їзду;

у графі 5 вказують орієнтацію вертикального зовнішнього огородження за сторонами світу: Пн – північ, Пд. – південь, Сх. – схід, З – захід, ПнСх – північний схід, ПнЗ – північний захід тощо;

у графі 6 показують розміри зовнішніх огороджень (див. рис. 2);

у графі 7 вказують площу зовнішніх огороджень;

у графі 8 проставляють коефіцієнти теплопередачі зовнішніх огороджень згідно з табл. 6. Для вікон і балконних дверей вказують різницю їх коефіцієнтів теплопередачі і зовнішніх стін (наприклад, 1,96- 0,49 = 1, 47 Вт /м^{2 о}С);

у графу 9 вписують різницю розрахункових температур внутрішнього і зовнішнього повітря, помножену на коефіцієнт n (див. формулу 5);

у графі 10 у відповідності з дод. 1 вказують швидкість вітру в січні в напрямку орієнтації огородження для якого розраховуються втрати теплоти;

у графі 11 вказують множник добавок (1+ ∑β) згідно з поясненнями до формули 5;

у графу 12 вписують результати розрахунку за формулою 5;

у графу 13 вписують величину додаткових втрат теплоти на нагрівання вентиляційного повітря, розрахованих за формулами 6, 7 або 8;

у графу 14 записують сумарний баланс тепловтрати приміщення.

Приклад 2. Розрахувати тепловтрати п’ятиповерхового житлового будинку в м. Житомирі. Дані про кліматичні умови, теплотехнічні показники і конструкції огороджень взяти за результатами розрахунків прикладу 1. Фрагменти плану і розрізу будинку показано на рис. 3. Результати розрахунків наведено в табл. 8.

 

Таблиця 8

Опалювальних приладів

 

Тип опалювального приладу	Схема руху води в приладі	Витрата води G, кг/год	Показники
n	p	c
Радіатор чавунний секційний МС-140-108, ТОВ „Прес” секційний, регісторний	Зверху-вниз	18-54 54-536 536-900	0,3 0,3 0,3	0,02 0,01	1,039 0,996
Знизу-вниз	18-115 119-900	0,15 0,15	0,08	1,092
Знизу-вгору	18-61 65-900	0,25 0,25	0,12 0,04	1,113 0,97
Конвектор настінний з кожухом типу „Комфорт”	-	36-86 90-900	0,35 0,35	0,18 0,07
Конвектор настінний без кожуха типу „Акорд”	Будь-яка	36-900	0,2	0,03
Радіатор алюмінієвий секційний типу „Калідор”	Знизу-вниз	20-102	0,32-0,37

 

Отже, потрібний тепловий потік, Вт, опалювального приладу, зведеного до нормованих умов, треба визначати за формулою:

= . (14)

Розрахункову теплову потужність Q _о.п., Вт, опалювального приладу потрібно визначати за формулою:

Q _о.п.=(Q ₁ -0,9 Q _тр ) b ₂ b ₃, (15)

де Q₁ – тепловтрати приміщення, Вт; Q _тр – тепловий потік, Вт, від неізольованих трубопроводів системи опалення, прокладених в приміщенні; b ₂ – коефіцієнт, який враховує додаткові витрати теплотиопалювальними приладами, розміщеними біля зовнішніх стін; b ₂ = 1,01;
b ₃ – коефіцієнт, що враховує спосіб установки опалювальних приладів. Для опалювальних приладів, встановлених відкрито біля стіни або в ніші, b ₃ = 1,0; для приладів, закритих декоративною решіткою, яка не дістає до підлоги 100 мм, b ₃ = 1,15.

Тепловіддачу, Вт, відкрито прокладених сталевих труб в опалюваному приміщенні визначають за формулою:

Q _тр= q _тр(l _в – 1,28 l _г), (16)

де q _тр – тепловий потік 1 м відкрито прокладених у приміщенні вертикальних сталевих труб залежно від діаметра і температурного напору ∆ t ^тр_Т, визначається за графіком на рис.4; l _в – довжина вертикальних труб, м; l_г – довжина горизонтально прокладених труб, м.

Температурний напір ∆ t ^тр_Т рекомендується визначати так:

§ в однотрубних вертикальних системах опалення ∆ t ^тр_Т=∆ t _Т, тобто, такий за величиною, як і температурний напір для опалювального приладу, що розраховується;

§ в однотрубних горизонтальних системах опалення: для трубопроводів гарячої і охолодженої води відповідно ∆ t ^тр.г_Т = t _г – t _вн і ∆ t ^тр.о_Т= t _о – t _в.

Температурний напір, в опалювальному приладі визначають за формулою:

∆ t _Т = t _вх - , (17)

де t _вх – температура води, що надходить в опалювальний прилад, ⁰С;
t _о.п. – перепад температур води в опалювальному приладі, ⁰С;
t _вн – розрахункова температура повітря в приміщенні, °С.

У двотрубних системах водяного опалення температура води t _вх, що надходить у кожний опалювальний прилад, дорівнює розрахунковій температурі гарячої води t _г, тобто t _вх = t _г.

Рис. 4. Графік для визначення теплового потоку 1 м відкрито

прокладених у приміщенні вертикальних сталевих труб

В однотрубних системах водяного опалення температуру води, що надходить в кожний опалювальний прилад, визначають за такими формулами:

для вертикальних систем

t _вх = t _г - ; (18)

для горизонтальних систем

t _вх = t _г - , (19)

де ∑ Q ₁ – сумарна теплова потужність опалювальних приладів, розташованих за рухом води до опалювального приладу, що розраховується, Вт; G _ст і G _п.в. – відповідно витрати води в стояку та горизонтальній приладовій вітці, кг/год; визначаються за результатами гідравлічного розрахунку трубопроводів системи опалення.

Перепад температур води, °С, у кожному опалювальному приладі в однотрубних системах опалення визначають за формулами:

 

∆t_о.п. = ; (20)

 

∆t_о.п. = , (21)

 

де G _о.п. – витрата води в опалювальному приладі, кг/год; α – коефіцієнт затікання води в опалювальний прилад, величину якого можна приймати:

- для опалювальних приладів з регулюючим триходовим краном типу КРТ α = 1;

- з регулюючим прохідним краном типу КРП і діаметром стояка 15 мм
α = 0,45, 20 мм α = 0,56;

- з термостатичним клапаном α = 0,5.

Перепад температур води, °С, у кожному опалювальному приладі горизонтальної приладової вітки двотрубної системи опалення визначають за формулою:

∆ t _о.п. = , (22)

 

де Q _п.в. – сума тепловтрат ∑ Q ₁ приміщень, які обслуговуються приладовою віткою, Вт.

Витрату води, кг/год, в опалювальних приладах двотрубних систем водяного опалення з горизонтальними приладовими вітками треба визначати за формулою:

G _о.п.= G _{о.п. ,} (23)

де Q ₁ – тепловтрати приміщення, для якого розраховується опалювальний прилад, Вт; ∑ Q ₁ – сумарні тепловтрати приміщень, що обслуговуються горизонтальною приладовою віткою, Вт.

Фактичний тепловий потік прийнятого до установки опалювального приладу Q _н^ф, зведений до нормованих умов, не має бути меншим, ніж на 5% або на 60 Вт за потрібний тепловий потік Q _н^потр. Розходження М, %, між величинами Q _н^ф і Q _н^потр для кожного опалювального приладу визначають за формулою:

М= . (24)

Послідовність розрахунку опалювальних приладів в різних системах водяного опалення розглядається в наведеному нижче прикладі.

Приклад 3. Розрахунок опалювальних приладів сходової клітки житлового
будинку

Початкові дані

Система водяного опалення дев'ятиповерхового житлового будинку в м.Києві приєднується до теплової мережі з розрахунковим перепадом температур води Т _г- t ₀=І50-70°С за залежною схемою з тепловим пунктом. Розрахункова теплова потужність системи опалення (без сходової клітки), складає Q _с.о.= 53080 Вт. Розрахункова теплова потужність опалення сходової клітки Q _с.к.=4720 Вт. Опалювальні прилади сходової клітки – конвектори без кожуха типу "Акорд", приєднані до вводу теплової мережі за передвключеною схемою /перед підмішуючим насосом чи елеватором/. Установка конвекторів передбачається на внутрішній стіні на першому поверсі безпосередньо за тамбуром вхідних дверей, максимально можлива довжина опалювального приладу 1,4 м. Розрахункова температура внутрішнього повітря у сходовій клітці
t _вн=16 ⁰С. Тепловтрати сходової клітки складають Q ₁=4580 Вт.

Послідовність розрахунку

Попередньо вибираємо установку конвекторів у два ряди по вертикалі та один ряд у глибину за послідовною схемою руху води в опалювальному приладі.

Обчислюємо витрату води, що надходить із теплової мережі і проходить через опалювальний прилад сходової клітки

G _т.м.= G _о.п.=

За формулою (15) визначаємо розрахунковий тепловий потік опалювального приладу сходової клітки

Q _{о.п. =} 4580х1,0х1,0=4580 Вт,

де b₂ =1 (установка опалювального приладу біля внутрішньої стіни); b₃ =1 (установка опалювального приладу вільно біля стіни); тепловіддачею трубопроводів 0,9 Q _тр нехтуємо через їхню відносно незначну довжину.

За формулою (20) обчислюємо перепад температур води в опалювальному приладі сходової клітки

∆ t _о.п.=

За формулою (17) обчислюємо температурний напір в опалювальних приладах

∆ t _т=

Коефіцієнт

=

де n =0,2 – за табл. 9.

Коефіцієнт

=

де р = 0,03 – за табл. 9.

Коефіцієнт Ψ₂ на дворядну установку конвекторів "Акорд" по вертикалі згідно із поясненням до формули (13):

Ψ₂ =0,92.

Згідно із поясненнями до формули (13) коефіцієнти С=1. Ψ₁ =1 (схема руху води в опалювальному приладі "зверху - донизу"), Ψ₃ =1 (однорядна установка опалювального приладу в глибину).

Потрібний тепловий потік опалювального приладу, зведений до нормованих умов, за формулою (14)

Q _н^потр=

Тут треба зауважити, що при використанні дворядних конвекторів К2А у формулі (14) необхідно приймати коефіцієнт Ψ₂ =1 через те, що тепловий потік цих конвекторів визначений із урахуванням коефіцієнта Ψ₂=0,92.

Аналіз номенклатурного ряду та теплотехнічних характеристик конвекторів "Акорд" за даними [8, табл. 8.1] показує, що у даному прикладі можна взяти дворядну установку по висоті та дворядку установку в глибину конвекторів К2А-1,237 із змішаною схемою руху води в опалювальному приладі (рис.5).

Витрата води в кожному вертикальному ряду конвекторів при цьому становить:

G _о.п.=

Отже, необхідно уточнити значення поправочного коефіцієнта φ₂

=

Крім того, згідно з поясненнями до формули (13) треба ввести поправочний коефіцієнт на установку конвекторів у два ряди в глибину:

=0,94.

Потрібний тепловий потік опалювального приладу, зведений до нормованих умов, за формулою (14):

Q _н^потр=

.

Рис 5. Розміщення конвекторів на плані сходової клітки та схема

обв’язки конвекторів трубопроводами

Виконані розрахунки показують, що в даному прикладі доцільно за конструктивними та монтажними вимогами взяти установку двох дворядних конвекторів, розташованих у два ряди по глибині. Величина Q _н^потр при цьому складає:

Q _н^потр=

Остаточно беремо до установки два дворядні конвектори типу 2КА-1,237 (Q _н= 1237 Вт), сумарний тепловий потік яких становить:

∑ Q _н=1237*2=2474 Вт,

що на 6,5 % перевищує потрібний тепловий потік.

 

 

ЖИТЛОВОГО БУДИНКУ

 

Система центрального водяного опалення включає: котел або інше джерело теплової енергії, наприклад, елеваторний вузол у тепловому пункті; головний стояк, подавальний та зворотний магістральні трубопроводи; стояки з підводками до опалювальних приладів; опалювальні прилади; розширювальний бак; повітрозбірники.

На кожному відгалуженні системи встановлюється запірна арматура (вентилі, крани) для відключення частини системи при необхідності ремонту. У будинках з кількістю поверхів більше трьох передбачається можливість відключення кожного стояка, для чого в нижній частині стояка встановлюється кран та спускний трійник із заглушкою, а у верхній частині стояка в системах із верхньою розводкою – вентиль та трійник із заглушкою для сполучення стояка з атмосферою при зливанні з нього води і для випускання повітря при заповненні стояка водою. У системах з нижньою розводкою вентилі, крани та спускні трійники встановлюються в нижній частині стояків, а зверху (на опалювальних приладах або на стояках) встановлюються крани для випускання повітря.

На подавальних трубопроводах встановлюють, як правило, вентилі, а на зворотних – пробкові або кульові крани.

Використання сучасних горизонтальних двотрубних систем опалення з автоматичними регуляторами тепловіддачі опалювальних приладів і обліком спожитої теплової енергії є одним із шляхів енергозбереження. У таких системах (рис. 8) подавальний та зворотний стояки розміщують у допоміжному приміщенні (коридор, санвузол), а горизонтальні подавальні та зворотні трубопроводи прокладають по периметру приміщення в спеціальних каналах біля стіні, в плінтусах або над підлогою. На всіх опалювальних приладах встановлюють повітровипускні крани.

До вузла теплового вводу

 

Рис. 8. Схема двотрубної горизонтальної системи опалення

з індивідуальним обліком теплоспоживання

 

Діаметри стояків однотрубних систем опалення рекомендується приймати постійними по висоті і рівними 15 або 20 мм.

Подавальні магістральні трубопроводи систем з верхньою розводкою розміщують на горищі паралельно зовнішнім стінам на відстані 700….1000 мм від зовнішньої стіни. Зворотні трубопроводи прокладають під стелею підвалу паралельно зовнішнім стінам будинку.

Головний стояк системи опалення розміщують по можливості ближче до центра плану будинку для забезпечення рівномірного теплового навантаження тупикових віток. Як правило, головний стояк розміщують у допоміжних приміщеннях (у коридорах, санвузлах, коморах). Прокладання головного стояка через житлові приміщення небажано, але допустимо при умові його прокладання через вбудовані шафи. Допускається також прокладання головного стояка в сходовій клітці, але при цьому доцільно його розміщувати в борозні внутрішньої стіни з обов’язковим улаштуванням теплової ізоляції.

На головному стояку і на довгих (понад 7…10 м) ділянках теплових магістралей потрібно передбачати П-подібні компенсатори для компенсації теплових подовжень труб.

У системах опалення з верхньою розводкою випуск повітря здійснюється за допомогою повітрозбірників, які рекомендується встановлювати на подавальній магістралі перед останніми двома стояками. Це забезпечить більш надійну роботу системи опалення при можливому замерзанні води в останньому стояку.

Установка центрального повітрозбірника на головному стояку не рекомендується, тому що вода і повітря в подавальних магістралях будуть рухатися по зустрічних напрямках.

Для видалення повітря і спуску води із системи опалення подавальні магістралі прокладають з ухилом не менше 0,002 від повітрозбірників, а зворотні – з таким же ухилом у бік вузла вводу теплової мережі.

Для можливості регулювання системи опалення і відключення її окремих ділянок при аваріях і ремонті використовується відповідна запірно-регулююча арматура (вентилі, кульові або сальникові крани, засувки, крани триходові, крани подвійного регулювання, терморегулятори тощо).

Запірну арматуру передбачають на кожному стояку в будинках висотою більше трьох поверхів, на стояках сходових кліток незалежно від кількості поверхів, до і після вузла вводу. Для опорожнення стояка або частини системи передбачають спускні трійники. Перед опалювальними приладами передбачають установку терморегуляторів.

За вказівками викладача може бути вибрана схема двотрубної системи опалення будинку з горизонтальною розводкою (рис. 8), обладнана приладами автоматизації і обліку тепла.

У системах опалення з нижньою розводкою магістралей на опалювальних приладах верхніх поверхів будинку встановлюють повітровипускні крани.

Розміщення опалювального приладу в приміщенні можливе як біля зовнішньої, так і біля внутрішньої стіни. Доцільніше розміщувати опалювальні прилади під вікнами біля зовнішніх стін, що підвищує тепловий комфорт приміщення.

У багатоповерхових будинках для опалення сходових кліток використовують повітронагрівачі (калорифери), підключаючи їх до високотемпературного теплоносія. У малоповерхових будинках, як правило, використовують прилади, вибрані для опалення основних приміщень, та розміщують їх на першому поверсі за тамбуром.

На планах типового і першого поверхів будинку, планах підвалу і горища вказується розміщення опалювальних приладів, головного стояка і стояків водяного опалення, подаючих і зворотних магістральних трубопроводів, вузла теплового вводу, запірно-регулюючу арматуру.

Якщо в будинку є еркери, в них потрібно передбачати установку опалювальних приладів і розміщувати стояки. Приклади розміщення опалювальних приладів і стояків на планах будинку показано на рис. 9, 10, 11 і 12.

У ванних кімнатах, які не мають зовнішніх стін, опалювальні прилади не передбачають. Підігрів цих приміщень до необхідної температури здійснюється за рахунок системи гарячого водопостачання.

Технічні характеристики опалювальних приладів наведено в дод. 10.

Система опалення одного будинку може бути обладнана опалювальними приладами різних типів. Наприклад, у житлових приміщеннях і кухнях встановлені опалювальні радіатори, а на сходовій клітці – конвектори.