Система водяного отопления жилого пятиэтажного дома в городе Барнаул

    Определяются  теплопоступления от трубопроводов (трубы  стояков и подводки), Вт:

где q_в и q_г – теплоотдачи 1 м соответственно вертикальных и горизонтальных труб, Вт/м; l_в и l_г – длины соответственно вертикальных и горизонтальных труб в пределах помещения, м; β_тр – поправочный коэффициент, учитывающий долю теплоты, полезную для поддержания внутренней температуры.

    Тепловая  мощность отопительного прибора, Вт:

где Q_{от i} – то же, что в формуле (6.2); Q_тр – то же, что в формуле (6.3).

    Потери  температурного напора на приборе, °С:

где Q_пр – то же, что в формуле (6.4); G_пр – то же, что в формуле (6.1); β₁ и β₂ – то же, что в формуле (5.1).

    Температура теплоносителя на выходе из прибора, °С:

t_вх – то же, что в формуле (6.2); Δt_пр – то же, что в формуле (6.5).

    Средний температурный напор (разность средней  температуры теплоносителя в приборе и температуры окружающего воздуха t_в), °С:

    Вычисляется требуемый номинальный тепловой поток прибора, Вт:

где Q_пр – то же, что в формуле (6.4); φ_к – поправочный коэффициент приведения, определяемый по формуле для теплоносителя воды:

где n, p, с – экспериментальные числовые показатели (определяются по [14, табл. 5.8]); b – коэффициент учета атмосферного давления в данной местности (принимается по [14, табл. 5.7]); ψ – коэффициент учета направления движения теплоносителя в приборе (принимается по [9, табл. 9.11]).

    По  требуемому номинальному тепловому потоку отопительному прибора Q_нт вычисляется минимально допустимое количество секций:

где Q_ну – номинальный условный тепловой поток одной секции радиатора, Вт (принимается по [14, табл. 5.11]); β₄ – коэффициент учета способа установки радиатора (принимается по [14, табл. 5.10]); β₃ – коэффициент учета секций в приборе:

где N_op – ориентировочное число секций радиатора, которое определяется по формуле:

    Фактическое число секций N_факт равно округленному до целых минимальному числу N_min. Округление производится:

а) до ближайшего меньшего, если

(Q_нт-N_фактQ_нуβ₃/β₄) < 60 Вт или (Q_нт-N_фактQ_нуβ₃/β₄)/ Q_нт < 0,05;

б) до ближайшего большего во всех остальных случаях.

    Теплотехнический  расчет труб и нагревательных приборов представлен в таблице 9.

 

 

7. Расчет оборудования  индивидуального  теплового пункта

7.1. Подбор циркуляционного  насоса

    Расчетное давление в системе отопления  для создания циркуляции теплоносителя ΔР_р, Па, при качественном регулировании определяется по формуле

где ΔР_н – давление, создаваемое циркуляционным насосом для обеспечения необходимого расхода воды в системе, Па (ориентировочно принимается равным 100∑l, где ∑l – общая длина последовательных участков, составляющих основное расчетное циркуляционное кольцо); ΔР_е – естественное циркуляционное давление, Па:

где ΔР_{е тр} – естественное циркуляционное давление, возникающее в расчетном кольце системы вследствие охлаждения воды в трубах, Па (для системы с нижней разводкой можно пренебречь); ΔР_{е пр} - естественное циркуляционное давление в расчетном кольце, возникающее вследствие охлаждения воды в отопительных приборах, Па.

    Напор, развиваемый насосом, принимается  на 2-3 м больше потерь давления в  системе отопления.

    Подача  насоса определяется по формуле

где G_c – расход теплоносителя в системе после элеваторного узла, кг/ч; U – коэффициент смешения, принятый с запасом 15%:

где τ₁ – температура теплоносителя, поступающего в элеватор из тепловой сети, °С; t_г и t_o – температуры соответственно теплоносителя после смешения и в обратной магистрали, °С.

G_н = 7,07 м³/ч

Р_н = 2,21 м

    По  полученным значениям расхода и  напора подбирается циркуляционный насос Grundfos UPS 40-30F. 

7.2. Подбор фильтра

    Объем теплоносителя, проходящий через фильтр в час, определяется по формуле:

где t₁ и t₂ – температуры теплоносителя соответственной в прямой и обратной магистрали, °С.

V = 0,79 м³/ч

    Выбран фильтр ФМФ-65.

 

8. НИРС. Лучистые пленочные обогреватели

    В будущем мы сможем забыть о громоздких батареях в квартире, а отапливаться помещение будет с помощью специальной тонкой пленки. Именно такую перспективу открывает изобретение челябинских ученых. Новая система отопления позволит значительно сэкономить на энергопотреблении обогреваемого объекта. Кроме того, она отличается компактными размерами и гибкостью. Кстати, по словам ученых, сфера применения их изобретения не ограничивается только отоплением помещений.

    Система лучистого отопления, созданная  челябинцами, это не только современная альтернатива традиционным водяным и воздушным системам отопления, охлаждения и кондиционирования воздуха, но и оборудование, работающее на ином принципе обеспечения комфорта в помещении. При использовании лучистого отопления нагрев или охлаждение воздуха происходит как за счет конвекции, так и излучения.

    Лучистые  пленочные обогреватели устанавливаются  между покрытием потолка и дополнительной теплоизоляцией на 80 процентах общей площади помещения. В сравнении с традиционными системами отопления, при отключении и повторном включении которых нормальный температурный режим помещения устанавливается несколько часов, данная разработка за один час поднимает температуру на 10 градусов. Причем терморегуляция среды происходит автоматически. Система оснащена встроенными датчиками и управляет блоком исходя из разницы между заданной и фактической температурой.

    Обогрев помещений основан на инфракрасных пленочных элементах, представляющих собой тончайшие многослойные резисторы, расположенные между двумя специальными пластиковыми пленками. Элементы излучают невидимую тепловую энергию, которая поглощается поверхностью стен, пола, мебелью, другими объектами.

    Кстати, сам принцип работы лучистых обогревателей  не является ноу-хау наших ученых, а был открыт еще в 80-е годы прошлого века. Однако промышленное применение он получил совсем недавно.

    «В  настоящее время весь передовой  мир переходит на ту систему обогрева помещений, которую мы предлагаем, – подчеркивает заместитель руководителя научно-технического центра «АгроЭСБ» Сергей Глухов. – Нельзя сказать, что наша разработка полностью уникальна. Хотя в чем-то она действительно не имеет аналогов. Например, наш продукт спокойно переносит перепады напряжения и пожаробезопасен, в то время как финский аналог, который пытались продвигать на нашем рынке, не смог пройти государственную сертификацию из-за пожароопасности и невозможности держать резкие перепады напряжения».

    КПД лучистой системы отопления составляет 95-98 процентов. «Говорить о долговечности наших изделий еще рано, – заявляет Сергей Глухов. – Дело в том, что их производство мы начали относительно недавно, а срок службы материалов, из которых состоит устройство, составляет примерно 260 лет».

    В том, что система лучистого отопления  найдет широкое применение во многих сферах, представители научно-технического центра «АгроЭСБ» не сомневаются. Ведь новый тип обогревателей может применяться в различных типах помещений, начиная от квартир или частных домах, и заканчивая крупными промышленными и сельскохозяйственными объектами.