Руководство по проектированию и устройству обогреваемых полов жилых и общественных зданий, строящихся в северной строительно-климатической зоне - файл n1.doc

приобрести
Руководство по проектированию и устройству обогреваемых полов жилых и общественных зданий, строящихся в северной строительно-климатической зоне
скачать (5587 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc5587kb.10.06.2012 07:34скачать

n1.doc

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

Пример 2. Водяная система с замоноличенными нагревательными элементами


Исходные данные принимаются такими же, как и в предыдущем примере, за исключением диаметра труб змеевиков Dтр, который равен 0,0213 м, способа заложения трубопроводов (замоноличивание) и конструкции цокольного перекрытия (рис. 33).



Рис. 33. Расчетная схема цокольного перекрытия, оснащенного водяной или электрической системой обогрева с замоноличенными нагревательными элементами

1 - покрытие пола и штучного паркета [? = 19 мм, ? = 0,12 ккал/(м · ч · °С)]; 2 - стяжка из цементно-песчаного раствора [? = 40 мм, ? = 0,65 ккал/(м · ч · °С)]; 3 - нагревательный элемент; 4 - слой бетона [? = 60 мм, ? = 1 ккал/(м · ч · °С)]; 5 - гидроизоляционный слой; 6 - теплоизоляционный слой [? - по расчету, ? = 0,1 ккал/(м · ч · °С)]; 7 - противоинфильтрационный слой; 8 - несущая железобетонная плита [? = 120 мм, ? = 1,65 ккал/(м · ч · °С)]

Система обогрева рассчитывается на подачу максимально возможного количества тепла в помещение (пп. 4.4 и 4.77 настоящего Руководства) при допустимой средней температуре поверхности полах ?српл, равной 26 °С.

Расчет

1. Определяется разность между температурами пола и воздуха в помещении ?t по формуле

?t = ?српл - tв = 26 - 20 = 6 °С.

2. По номограмме рис. 20, используя значения ?t = 6 и tв = 20 °С, находим:

?пл = 9,33 ккал/(м2 · ч · °С); qпл = 56 ккал/(м2 · ч).

3. Определяется термическое сопротивление слоев, расположенных выше нагревательных элементов, Rв:

сопротивление слоя штучного паркета

Rп = ?п / ?п = 0,019 / 0,12 = 0,158 м2 · ч · °С/ккал;

сопротивление слоя цементно-песчаного раствора

Rст = ?ст / ?ст = 0,04 / 0,65 = 0,062 м2 · ч · °С/ккал;

сопротивление половины замоноличивающего слоя бетона

Rб = ?б / ?б = 0,03 / 1,0 = 0,03 м2 · ч · °С/ккал;

общее сопротивление слоев Rв:

Rb = Rп + Rст + Rб = 0,158 + 0,062 + 0,03 = 0,25 м2 · ч · °С/ккал.

4. По формуле (5) определяется необходимая средняя температура на уровне заложения нагревательных элементов tср:

tср = ?српл + Rв qпл = 26 + 0,25 · 56 = 40 °С.

5. Принимается ряд значений сопротивлений теплопередаче от уровня заложения нагревательных элементов к воздуху подполья R?н, а именно 1, 2, 3, 4 м2 · ч · °С/ккал.

6. Для каждого принятого значения сопротивления определяют плотности тепловых потоков в подполье qн по формуле (22), заменяя в ней R?экн на R?н, и удельные мощности системы обогрева qтр по формуле (23):

при R?н = 1 qн = (tср - tн) n / R?н = [40 - (-55)] 0,9 / 1 = 85,5 ккал/(м2 · ч);

qтр = k (qпл + qн) = 1,15 (56 + 85,5) = 162,8 ккал/(м2 · ч);

при R?н = 2 qн = 42,75, qтр = 113,56;

при R?н = 3 qн = 28,5, qтр = 97,2;

при R?н = 4 qн = 21,37, qтр = 89,0.

7. По формуле (36) определяются величины комплекса 2 ? ?т (?тр - tср) / qтр и по графикам рис. 23 находятся необходимые шаги раскладки труб h. Получим:

при R?н = 1 2 ? ?т (?тр - tср) / qтр = 2 · 3,14 · 1 (60 - 40) / 162,8 = 0,772 м, h = 0,42 м;

при R?н = 2 2 ? ?т (?тр - tср) / qтр = 1,106, h = 0,53;

при R?н = 3 2 ? ?т (?тр - tср) / qтр = 1,29, h = 0,59;

при R?н = 4 2 ? ?т (?тр - tср) / qтр = 1,41, h = 0,63.

8. Проверяются разности температур поверхности пола по шагу раскладки труб ??пл по формуле (38а), графику рис. 24 и формуле (37):

при R?н = 1 x = 2 ? ?т Rв / h = 2 · 3,14 · 1 · 0,25 / 0,42 = 3,74 > 3;

в соответствии с п. 4.82л настоящего Руководства ??пл не проверяется;

при R?н = 2 x = 2,96 < 3, y = 0,0372, ??пл = qтр Rв y = 113,6 · 0,25 · 0,0372 = 1,054 °С;

при R?н = 3 x = 2,66 < 3, y = 0,0526, ??пл = 1,28;

при R?н = 4 x = 2,59 < 3, y = 0,0618, ??пл = 1,43.

9. Определяются необходимые длины трубопроводов, укладываемых на 1 м2, lтр по формуле (39):

при R?н = 1 lтр = 1 / h = 1 / 0,42 = 2,38 м;

при R?н = 2 lтр = 1,89;

при R?н = 3 lтр = 1,60;

при R?н = 4 lтр = 1,59.

10. Определяются приведенные затраты по устройству и эксплуатации трубопроводов нагревательных элементов Птр по формуле (40):

при R?н = 1 Птр = (Eн + Hтр) Cтр lтр = (0,08 + 0,048) 1,77 · 2,38 = 0,538 руб/(м2 · год);

при R?н = 2 Птр = 0,428;

при R?н = 3 Птр = 0,382;

при R?н = 4 Птр = 0,36.

11. Вычисляется термическое сопротивление конструктивных слоев Rк.с: несущей железобетонной плиты и половины замоноличивающего слоя бетона (рис. 33). Находим:

сопротивление железобетонной плиты

Rп = ?п / ?п = 0,12 / 1,65 = 0,0727 м2 · ч · °С/ккал;

сопротивление половины замоноличивающего слоя бетона

Rб = ?б / ?б = 0,03 / 1,0 = 0,03 м2 · ч · °С/ккал;

сопротивление конструктивных слоев

Rк.с = Rп + Rб = 0,0727 + 0,03 = 0,103 м2 · ч · °С/ккал.

12. Определяется постоянная составляющая сопротивления R по формуле (41):

R = Rк.с + 1 / ?н = 0,103 + 1 / 15 = 0,169 м2 · ч · °С/ккал.

13. Определяется комплекс N по формуле (16):

N = (Eн + Hиз) Cиз ?из = (0,08 + 0,03) 60 · 0,1 = 0,66 руб · ккал/(м4 · ч · °С · год).

14. Определяют приведенные затраты по слою изоляции цокольного перекрытия Пиз по формуле (28), заменяя в ней R?экн на R?н:

при R?н = 1 Пиз = N (R?н - R) = 0,66 (1 - 0,169) = 0,548 руб/(м2 · год);

при R?н = 2 Пиз = 1,208;

при R?н = 3 Пиз = 1,868;

при R?н = 4 Пиз = 2,528.

15. Определяется средняя температура на уровне заложения нагревательных элементов за отопительный период t?cp по формуле (18):

t?ср = tв + (tср - tв) (tв - tср.о) / (tв - tн) = 20 + (40 - 20) [20 - (-19,5)] / [20 - (-55)] = 30,52 °С.

16. Определяется комплекс L по формуле (13):

L = 1,05 (t?сp - tср.о) n no Z Cт lт 10-6 = 1,05 [30,52 -(-19,5)] 0,9 · 254 · 24 · 15 · 1,3 · 10-6 = 5,62 руб · ч · °С/(ккал · год).

17. Определяют удельные приведенные затраты по расходу тепла Пт по формуле (27), заменяя в ней R?экн на R?н:

при R?н = 1 Пт = L / R?н = 5,62 / 1 = 5,62 руб/(м2 · год);

при R?н = 2 Пт = 2,81;

при R?н = 3 Пт = 1,87;

при R?н = 4 Пт = 1,405.

18. Определяются суммарные приведенные затраты П по формуле (25):

при R?н =1 П = Птр + Пт + Пиз = 0,538 + 5,62 + 0,548 = 6,706 руб/(м2 · год);

при R?н = 2 П = 4,446;

при R?н = 3 П = 4,12;

при R?н = 4 П =4,293.

19. По полученным значениям приведенных затрат строится график (рис. 34), по которому определяются минимальные затраты Пmin и экономически целесообразное сопротивление теплопередаче R?экн, при котором они достигаются. Находим: Пmin ? 4,1 руб/(м2 · год), R?экн = 2,7 м2 · ч · °С/ккал.



Рис. 34. График зависимости П = f(R?н) для водяной системы с замоноличенными змеевиками

20. По формуле (22) определяется плотность теплового потока в подполье qн

qн = (tср - tн) n / R?экн = [40 - (-55)] 0,9 / 2,7 = 31,7 ккал/(м2 · ч).

21. По формуле (23) определяется удельная тепловая мощность системы обогрева qтр:

qтр = k (qпл + qн) = 1,15 (56 + 31,7) = 101 ккал/(м2 · ч).

22. По формуле (36) определяется величина комплекса 2 ? ?т · (?тр - tср) / qтр и по графикам рис. 23 находится необходимый шаг раскладки труб h:

2 ? ?т (?тр - tср) / qтр = 2 · 3,14 · 1 (60 - 40) / 101 = 1,243 м; h = 0,575 м.

23. Так как при R?н = 3, т.е. большем R?экн = 2,7, ??пл < 2, то проверка ??пл при R?экн не производится (п. 4.82т настоящего Руководства).

24. Определяется толщина слоя утеплителя ?из по формуле (32):

?из = (R?экн - R) ?из = (2,7 - 0,169) 0,1 = 0,25 м.

25. Назначаются площади, обогреваемые одним нагревательным элементом, и по вычисленному шагу раскладки труб с учетом рекомендаций, приведенных в разделах 1 - 4 настоящего Руководства, выполняется конструирование нагревательных устройств.

26. После разработки проекта в соответствии с п. 4.87 настоящего Руководства определяются приведенные затраты на систему в целом.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11


Пример 2. Водяная система с замоноличенными нагревательными элементами
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации