Страница 4: Рекомендации по проектированию и расчету систем обогрева полов открытых площадок (46532)

Заданная температура пола 5 С, что > 3,6 ??С, следовательно условие (10) выполняется.

2. Время, необходимое для процесса испарения, ??исп, ч, формуле (14).

??исп = (297,5  103  0,0112)/(0,51  5 - 21 ?? 0,011  8) = 51 ч.

Время испарения не превышает максимально допустимое, т.е. выполняется условие по п. 4.5.

3. Удельная тепловая нагрузка на обогреваемый пол по формуле (16):

qоп = 0,85/0,011 = 385 Вт/м2 [330 ккал/(м2/ч)].

Пример 4. Для условий примеров 2 и 3 определить требуемое термическое сопротивление, конструкцию пола, глубину заложения, диаметр и шаг раскладки труб, а также проверить достаточность температуры теплоносителя (tтн = 65 С) и допустимую неравномерность распределения температуры на поверхности пола.

Исходными данными для расчета являются: средняя температура теплоносителя tтн, равная tтн1 = 65 С, tтн2 = 80 ??С; средняя и минимальная температура поверхности пола:

удельная тепловая нагрузка на обогреваемый пол qоп, Вт/м2 [ккал/(м2 × ч)]; qоп1 = 755 Вт/м2 [650 ккал/(м2  ч)]; qоп2 = 385 Вт/м2 [330 ккал/(м2 ?? ч)]; коэффициент теплообмена ??н = 23,5 Вт/м2 × °С [21 ккал/(м2 ?? ч × °С)].

Определяются следующие величины:

1. Требуемое термическое сопротивление пола Rтр, (м2 × С)/Вт [(м2 ?? ч × С)/ккал], по формуле (18):

пример 2: Rтр1 = (65 - 9,8)/(650 ?? 1,163) = 0,073 (м2  С)/Вт [0,085 (м2 ?? ч  С)/ккал]; 0,085 < 0,1.

Для примера 2 температура теплоносителя tтн1 = 65 ??С недостаточна. Принимается теплоноситель с температурой tтн1 = 80 С.

С температурой tтн1 = 80 С:

Rтр1 = (80 - 9,8)/(650 ?? 1,163) = 0,093 (м2 ?? °С)/вт [0,108 (м2  ч × °С)/ккал]

пример 3: Rтр2 = 65 - 5/330 ?? 1,163 = 0,152 (м2 ?? С)/Вт [0,18 (м2 ?? ч  С)/ккал].

2. Принимается конструкция пола согласно рис. 3. Толщина покрытия пола определяется из формулы (20):

(1)1 = 0,8(0,108 - 1/21 - 0,075/1,6) = 0,0011 м;

(1)2 = 0,08(0,18 - 1/21 - 0,075/1,6) = 0,096 м.

Глубина заложения труб (до оси трубопроводов) h, м, равна:

h1 = (1)1 + 2/2 = 0,001 + 0,075 = 0,076 м = 76 мм;

h2 = (1)2 + 2/2 = 0,096 + 0,075 = 0,171 м = 171 мм.

3. Принимаем к укладке трубы диаметром 32 мм.

4. Определяется теплоотдачу «эталонного» пола по графику рис. 9: qэт1 = 880 Вт/м2 [760 ккал/(м2  ч)]; qэт2 = 580 Вт/м2 [500 ккал/(м2 ?? ч)].

5. Определяются поправочные коэффициенты К1, К2, К4, К5 на изменение теплоотдачи qэт пола при отступлении от «эталонных» условий:

К1 = 0,78 при tн = -8 С; (К2)1 = 1 при tтн = 65 С; (К2)2 = 1,15 при tтн = 80 С; К4 = 1,05 при d = 32 мм; (К5)1 = 1,26 при d = 32 мм, h1 = 76 мм; (К5)2 = 1,1 при d = 32 мм, h2 = 171 мм.

6. Определяются значение К3 и шаг раскладки труб по графику рис. 10 и формуле (21) для данных примера 2 (tтн2 = 80 С, h1 = 81 мм):

(К3)1 = 650/(760  0,78  1,15  1,05  1,26) = 0,89; S = 250 мм.

Для данных примера 3 (tтн1 = 65 С, h2 = 171 мм):

(К3)2 = 330/(500  0,78  1  1,05 × 1,1) = 0,735; S = 340 мм.

7. Определяется неравномерность распределения температуры на поверхности пола по графикам рис. 12, 13 и формуле (22): А1 = 0,75 при tн = -8 С; (А2)1 = 1,29 при tн = 80 С и (А2)2 = 1,2 при tн = 65 С; (А3)1 = 1,82 при Rтр1 = 0,093 (м2 ?? С)/Вт [0,108 (м2 ?? ч  °С)/ккал]; (А3)2 = 1,45 при Rтр2 = 0,155 (м2 ?? С)/Вт [0,18 (м2  ч × С)/ккал]; (А4)1 = 1,5 при S = 250 мм; (А4)2 = 3 при S = 340 мм; А5 = 0,95 при d = 32 мм; (А6)1 = 0,81 при h1 = 76 мм; (А6)2 = 0,93 при h = 171 мм.

Для примера 2: (А)1 = 0,75 × 1,29  1,82  1,5  0,95  0,81 = 2,03;

для примера 3: (А)2 = 0,75 × 1,2  1,45  3  0,95  0,93 = 3,45

8. Проверяется условие (23) (А < Атр):

для примера 2: (Атр)1 = 9,8/3,6 = 2,7; 2,03 < 2,7.

Условие (23) выполнено, расчет окончен. Для примера 3: (Атр)2 = 5/3,6 = 1,38; 3,45 < 1,38.

Условие (23) не выполнено. Температура на поверхности пола недостаточна, требуется уменьшить шаг раскладки труб.

9. Для примера 3 максимально изменяется шаг раскладки труб. Минимальный шаг раскладки труб диаметром d = 32 мм стальных змеевиков равен S = 250 мм. При (S)2 = 250 мм (А4)2 = 1,5. Тогда (А)2 = 3,45/3  1,5 = 1,73.

10. По формуле (21) определяется удельная тепловая нагрузка на систему при (К3)2 = 0,90 (S = 250 мм)

qоп2 = кqэт = 1,163  0,78  1,0  0,90  1,05  1,1  500 = 525 Вт/м2 [450 ккал/(м2 ?? ч)].

11. Из формулы (16) определяется необходимая температура поверхности пола tп, С:

tп = 525 × 0,011/1,163 × 0,73 = 6,75 С

12. Определяется коэффициент (Атр)2 по формуле (23):

(Атр)2 = 6,75/3,6 = 1,87.

13. Проверяется условие (23): 1,73 < 1,87

Условие (23) выполнено, расчет закончен.

Пример 5. Для условий примера 4 задан шаг раскладки труб S = 280 мм вместо температуры поверхности пола. Необходимо определить требуемое термическое сопротивление пола Rтр1 (м2  ??С)/Вт [(м2 × ч  С)/ккал], а также среднюю и минимальную температуру поверхности пола tп и tmin.

Исходные данные: удельная тепловая нагрузка на обогреваемый пол qоп = 755 Вт/м2 [(650 ккал/(м2  ч)]; коэффициенты К1 = 0,78 (при tн = -8 С); К2 = 1,15 (при tтн = 80 С); К4 = 1,04 (при d = 32 мм); К5 = 1,1 (при d = 32 мм, h = 171 мм).

Определяются следующие величины:

1. Коэффициент К3 по графику на рис. 10

К3 = 0,82 при S = 280 мм

2. Теплоотдача «эталонного» пола, qэт ккал/м2 ч, по формуле (21):

qэт = 755/0,78  1,15 × 0,82 × 1,04 × 1,1 = 910 Вт/м2 [780 ккал/(м2 ?? ч)]

3. Требуемое термическое сопротивление Rтр пола, м2 ?? °С/Вт [(м2  ч × С)/ккал] по графику рис. 8:

Rтр = 0,089 (м2  °С)/Вт [0,104 (м2 × ч  С)/ккал].

4. Средняя температура поверхности пола по формуле (18): tп = 80 - 650  0,104 = 13,5 ??С.

5. Коэффициенты А1 - А6 по графикам рис. 12 и 13, и А по формуле (22): А1 = 0,75 (при tн = -8 С);

А2 = 1,29 (при tтн = 80 С); А3 = 1,78 (при Rтр = 0,104 м2  ч ?? С/ккал); А4 = 1,9 (при S = 280 мм); А5 = 0,95 (при d = 32 мм); А6 = 0,81 (при S = 76 мм); А = 0,75  1,29  1,78  1,9  0,95  0,81 = 2,54

6. Минимальная температура на поверхности пола по формуле (23): tmin = 13,5/2,64 = 5,1 °С > 3,6 С.

Условие незамерзания воды в процессе испарения выполнено.

Пример 6. Для условий примера 4 определить расход воды на систему при площади насосной Fп = 5520 м2, количестве обогреваемых участков и длину змеевиков.

Исходными данными для расчета являются: тепловая нагрузка на обогреваемый пол, qоп = 755 Вт/м2 [650 ккал/(м2  ч)]; площадь обогрева Fп = 5520 м2; температура теплоносителя в подающей и обратной магистралях tпод = 90 С, tобр = 70 С; располагаемый перепад давления в системе - 120 кПа (12 м вод. ст.).

Определяются следующие величины:

1. Расчетный расход воды G, кг/ч, по формуле (25):

G = 0,05  650  5520 = 179,4  103 кг/ч.

2. Оптимальная скорость воды в змеевике Wопт, м/с, по графику рис. 14 при qоп = 755 Вт/м2 [650 ккал/(м2 ?? ч)] и h = 10 м вод. ст.

Wопт = 0,8 м/с.

3. Расход воды в системе Gу, кг/ч, при Wопт = 0,8 м/с, d = 32 мм по формуле (31)

Gy = 2,9  103  0,8 = 2,33  103 кг/ч.

4. Количество систем обогрева n, сист., при стальных змеевиках по формуле (33):

n = (179,4  103)/(2,33  103) = 78 сист.

5. Площадь участка пола, обогреваемого одной системой, Fу, м2, по формуле (35) или по графику рис. 15: Fу = 5520/78 = 71 м2.

Принимаем участки, размером 12??6 м2, тогда Fу = 72 м2, n = 77 шт., Wопт = 0,81 м/с, Dh = 105 кПа (10,5 м вод. ст.).

6. Длина змеевика l, м, для одной системы по формуле (37) при S = 280 мм или по графику рис. 15.

l = 72/0,28 = 257 м.

7. Потери давления в змеевике ??h, кПа (м вод. ст.) по формуле (40): ??h = 1,3 × 105 × 0,813/650 = 105 кПа (10,5 м вод. ст.).

8. Проверяем условие (43) при ??Hрасп = 12 м вод. ст.

10,5 м вод. ст. < 12 м вод. ст.

Условие выполняется, расчет закончен.

Приложение 2

Уровни расположения и размеры проемов и вертикальных ограждений на площадках различных типов

Приложение 3

Значения понижающих коэффициентов при определении расчетного слоя снега, откладывающегося на площадках при снегопаде и метели

Таблица 6. Коэффициент интенсивности попадания снегопада на площадку различных типов

Таблица 7. Коэффициент снегозадержания у препятствий при метелях различных типов Кот = 1 - (Кбор + 0,5Коб + Кво)

Приложение 4

Повторяемость снегопадов, температуры наружного воздуха и скорости ветра при снегопадах