Расчет тепловой нагрузки на отопление здания

Расчет тепловой нагрузки на отопление здания

ООО «Энергоэффективность и энергоаудит»

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Расчет тепловой нагрузки на отопление здания

Наименование объекта: Бюджетное учреждение

Содержание:

расчет тепловой нагрузки

Расчет тепловой нагрузки согласование в МОЭК

Расчет тепловой нагрузки на отопление здания. Исходные данные.

Настоящий расчет выполнен с целью:

  • Расчет тепловой нагрузки на отопление здания.
  • Определение фактической тепловой нагрузки на отопление и горячее водоснабжение нежилых помещений.
Заказчик Бюджетное учреждение
Адрес объекта г. Москва
Вид работ Расчет тепловой нагрузки на отопление здания
Этажность здания 3-ех этажное
Этаж на котором расположены обследуемые помещения 1, 2, 3 этаж
Высота этажа 1-3/8 м, 2-3 м, 3-3 м.
Система отопления Двухтрубная
Тип розлива Нижний
Температурный график 95-70 оС
Расчетный температурный график для этажей на которых находятся помещения 95-70 оС
ГВС
Расчетная температура внутреннего воздуха + 18 оС
Представленная техническая документация Поэтажные планы. Строительные чертежи
№ помещения № отопительного прибора на плане Фото отопительного прибора Технические характеристики отопительного прибора

1-ый этаж

2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 16, 19, 24, 25 1-14, 26, 34, 35, 47-51 Чугунный радиатор М-140-АО 7 секций Чугунный радиатор М-140-АО 7 секций
1, 11, 18, 19 20, 29, 37, 46 Двухрядный регистр из труб Ду 125, L = 1500 мм Двухрядный регистр из труб Ду 125, L = 1500 мм
1, 7, 13, 14, 15, 17, 19  15-19, 21-25, 27, 30-33, 36, 42 Двухрядный регистр из труб Ду 125 Двухрядный регистр из труб Ду 125, L = 3000 мм
19 38, 39, 40, 41 Двухрядный регистр из труб Ду 125 Двухрядный регистр из труб Ду 125, L = 4500 мм
11, 19 28, 43-45 Двухрядный регистр из труб Ду 125 Двухрядный регистр из труб Ду 125, L = 5500 мм

2-ой этаж

А, Б, 13 16-18, 23, 24 Биметаллический радиатор Calor 350/80 6 секций Биметаллический радиатор Calor 350/80 6 секций
2-7, 9-11 1-15 Биметаллический радиатор Calor 350/80 10 секций Биметаллический радиатор Calor 350/80 10 секций
1 19-22 Биметаллический радиатор Calor 350/80 12 секций Биметаллический радиатор Calor 350/80 12 секций

3-й этаж

А, Б 1, 19, 26, 27 Биметаллический радиатор Calor 350/80 6 секций Биметаллический радиатор Calor 350/80 6 секций
1, 3-13 2-18 Биметаллический радиатор Calor 350/80 10 секций Биметаллический радиатор Calor 350/80 10 секций
14 20-25 Биметаллический радиатор Calor 350/80 12 секций Биметаллический радиатор Calor 350/80 12 секций

Посмотреть: как провести энергоаудит отопления

Схема расположения отопительных приборов на этажах

Схема расположения радиаторов отопления 1-го этажа. Расчет тепловой нагрузки на отопление здания.Схема расположения радиаторов отопления 1-го этажа

Схема расположения радиаторов отопления 2-го этажаСхема расположения радиаторов отопления 2-го этажа

Схема расположения радиаторов отопления 3-го этажаСхема расположения радиаторов отопления 3-го этажа

Расчет тепловых нагрузок на отопление здания

Расчет чугунных радиаторов отопления

№ этажа Расчетный температурный график Тип радиатора Количество радиаторов Количество секций
1 95,0-70,0 оС Чугунные М-140-АО 22 7
Справочник проектировщика «Внутренние санитарно-технические устройства» (И.Г. Староверов, 1975 г.), таблица 12.1, стр. 42
Справочник проектировщика «Внутренние санитарно-технические устройства» (И.Г. Староверов, 1975 г.), таблица 12.1, стр. 42

Схема присоединения чугунных радиаторов к трубам системы водяного отопления

Схема присоединения чугунных радиаторов к трубам системы водяного отопления
Справочник проектировщика «Внутренние санитарно-технические устройства» (И.Г. Староверов, 1975 г.), таблица 12.4, стр. 50

Обследование тепловизором — посмотреть

Расход теплоносителя через 1 м.п. чугунных радиаторов

Расход теплоносителя через 1м.п. чугунных радиаторов
Справочник проектировщика «Внутренние санитарно-технические устройства» (И.Г. Староверов, 1975 г.), таблица 12.3, стр. 47

Определим расход теплоносителя через одну секцию чугунного радиатора кг/ч

35:10 = 3,5 кг/ч расход теплоносителя через одну секцию (G), где:

10 шт. – количество секций в 1 м.п. радиатора;

35 кг/ч – расход теплоносителя через 1м.п. радиатора.

Расход теплоносителя через 1 м.п. отопительных приборов

Расчетная площадь нагревательной поверхности секционных радиаторов Fp в зависимости от числа секций в радиаторе
Число секций Ni Радиатор
М-140-АО М-140 (М-140-А) М-140-АО-300 М-90 РД-90с
Площадь нагревательной поверхности одной секции, экм
0,35 0,31 0,217 0,26 0,275
2 0,84 0,76 0,59 0,67 0,70
3 1,18 1,07 0,80 0,93 0,97
4 1,52 1,37 1,01 1,18 1,25
5 1,84 1,67 1,22 1,43 1,50
6 2,16 1,98 1,43 1,68 1,73
7 2,54 2,26 1,64 1,93 2,01
8 2,82 2,52 1,85 2,19 2,28
9 3,15 2,83 2,06 2,44 2,56
10 3,49 3,1 2,27 2,69 2,80
11 3,82 3,39 2,47 2,94 3,05
12 4,12 3,68 2,68 3,19 3,30
13 4,45 3,96 2,89 3,45 3,57
14 4,77 4,26 3,10 3,70 3,86
15 5,08 4,58 3,31 3,95 4,06
16 5,42 4,82 3,52 4,20 4,32
17 5,73 5,09 3,73 4,45 4,54
18 6,05 5,39 3,94 4,71 4,80
19 6,37 5,67 4,15 4,96 5,07
20 6,70 5,96 4,36 5,21 5,33
21 7,01 6,24 4,57 5,46 5,59
22 7,34 6,58 4,78 5,71 5,85
23 7,65 6,81 4,99 5,97 6,11
24 7,99 7,10 5,20 6,22 6,37
24 8,31 7,38 5,41 6,47 6,57
Справочник проектировщика «Внутренние санитарно-технические устройства» (И.Г. Староверов, 1975 г.), таблица 12.13, стр. 67

Определим расчетную формулу плотности теплового потока на 1 экм нагревательной поверхности отопительных чугунных радиаторов Gотн / Fp ≤ 7 или

Gотн / Fp ≥ 7

Радиаторы М-140-АО

7 секций (22 радиатора)

Gотн / Fp = (3,5 х 7) : 17,4 : 2,54 = 0,55

Итого: 0,55 < 7

Полученное значение меньше 7, дальнейший расчет выполним по формуле из таблицы ниже.

Вычислим теплопередачу чугунных радиаторов.

Расчетная формула плотности теплового потока на 1 экм нагревательной поверхности отопительных приборов

Справочник проектировщика «Внутренние санитарно-технические устройства» (И.Г. Староверов, 1975 г.), таблица 12.1, стр. 42
Справочник проектировщика «Внутренние санитарно-технические устройства» (И.Г. Староверов, 1975 г.), таблица 12.8, стр. 52

Коэффициент φ, учитывающий расход воды в систему

Коэффициент φ, учитывающий расход воды в систему
Справочник проектировщика «Внутренние санитарно-технические устройства» (И.Г. Староверов, 1975 г.), стр. 48

Радиаторы М-140-АО

7 секций (22 радиаторов)

3,5 х 7 = 24,5 кг/ч расход воды в радиаторе

qэ = 1,89/φ·∆tср1,32 = 1,89/1,05 х ((95,0 + 70,0):2 -18)1,32 = 440,4 Ккал/(ч·экм)

0,35х7 = 2,45 экм

440,4х2,45 х22 = 23737,56 Ккал/ч

Расчет биметаллических радиаторов

Технические характеристики секционных радиаторов
Температура теплоносителя, не более, град. С 110
Избыточное рабочее давление, не более, МПА (г/кв. см) 1,6
Межцентровое расстояние ниппельных отверстий, мм 350
Объем теплоносителя секции, л 0,29
Номинальный тепловой поток секции, кВт  0,155

Температурный режим отопительной системы – 95/70/18.

Параметр DT для существующих условий по формуле, °С:

DT = (tпод + tобр) / 2 – tкомн.= (95+70)/2-18=64,5,

где: tпод. – температура воды в подающем трубопроводе;

tобр. – то же, в обратке;

tкомн. – температура внутри комнаты.

Поправочные коэффициенты для систем отопления с разной дельтой температур

Поправочные коэффициенты для систем отопления с разной дельтой температур

Источник: Сравнение теплоотдачи радиаторов отопления

Так как DT не целое число находим среднее значение коэффициента К,

К=(0,89+0,91)/2=0,9.

Тепловая мощность секции биметаллического радиатора при индивидуальной температуре в системе отопления;

Ф = ФS · К  ,

где: ФS – номинальная тепловая мощность секции биметаллического радиатора;

К – поправочный коэффициент.

Биметаллические радиаторы установленные на 2-ом этаже:

Ф = (ФS · К) ·nc ·n= (155 · 0,9) ·6·5 =  4185 (Вт) · 0,863 = 3611,66 (Ккал/ч)

Ф = (ФS · К) ·nc ·n= (155 · 0,9) ·10·15 = 20925 (Вт) · 0,863 = 18058,28 (Ккал/ч)

Ф = (ФS · К) ·nc ·n= (155 · 0,9) ·12·4 = 6696 (Вт) · 0,863 = 5778,65 (Ккал/ч)

Биметаллические радиаторы установленные на 3-ом этаже:

Ф = (ФS · К) ·nc ·n= (155 · 0,9) ·6·4 = 3348 (Вт) · 0,863 = 2889,32 (Ккал/ч)

Ф = (ФS · К) ·nc ·n= (155 · 0,9) ·10·17 = 23715 (Вт) · 0,863 = 20466,05 (Ккал/ч)

Ф = (ФS · К) ·nc ·n= (155 · 0,9) ·12·6 = 10044 (Вт) · 0,863 = 8667,97 (Ккал/ч)

где:  nc количество секций биметаллического радиатора, шт;

n – количество биметаллических радиаторов, шт.

Расчет тепловой нагрузки на отопление здания. Регистры из  стальных труб

Теплоотдача регистра из горизонтальных металлических труб Ду 125, L = 3 м.

Исходные данные и расчеты
№ этажа Температурный график Тип радиатора Диаметр трубы  регистра Общая длина секций  регистра, м.
1 95,0 — 70,0 оC Стальной регистр Ду 125 6,0

Энергопаспорт ТЦ — посмотреть на отчет

Исходные данные

Исходные данные Обозначения Значения Ед. изм.
1 Диаметр труб регистра Dнар. = 140 мм
2 Длина регистра (одной трубы) L = 3 м
3 Количество труб в регистре (N≤4) N = 2 шт
4 Температура воды на «подаче» t п = 95,0 °C
5 Температура воды на «обратке» tо = 70,0 °C
6 Температура воздуха в помещении tв = 18 °C
7 Вид наружной поверхности труб
8 Постоянная Стефана-Больцмана С0 = 0,000000057 Вт/(м2·К4)
9 Ускорение свободного падения g = 9,80665 м/с2

Расчет теплоотдачи регистра

  1. Средняя температура стенок труб tств °C

tст = (tп+tо)/2 = (95,0 + 70,0):2 = 82,5 °C

  1. Температурный напор dtв °C

dt = tст — tв = 82,5 – 18 = 64,5 °C

  1. Коэффициент объемного расширения воздуха βв 1/K

β = 1/(tв+273) = 1/(18,0 + 273) = 0,003436 1/K

  1. Кинематическая вязкость воздуха νв м2

ν  = 0,0000000001192·tв2 + 0,000000086895·tв + 0,000013306 =

= 0,0000000001192·182 + 0,000000086895·18 + 0,000013306 = 0,00001491 м2

  1. Критерий Прандтля Pr

Pr = 0,00000073·tв2 — 0,00028085·tв +0,70934 =

0,00000073·182 0,00028085·18 +0,70934  = 0,7045

  1. Коэффициент теплопроводности воздуха λ, Вт/(м·К)

λ = 0,000000022042*tв2+0,0000793717*tв+0,0243834 =

= 0,000000022042·182 + 0,0000793717·18 + 0,0243834 = 0,0258 Вт/(м·К)

  1. Площадь теплоотдающих поверхностей труб регистра Aв м2

A = π · (D/1000)·L·N = 3,14159·(140/1000)·3·2 = 2,6389 м2

  1. Тепловой поток излучения с поверхностей труб регистра отопления Qив Вт

Qи = C0·ε·A· ((tст+273)4— (tв+273)4)·0,93(N-1) =

= 0,000000057·0,810·2,6389·((82,5 + 273)4 – (18 + 273)4)·0,932-1 = 992 Вт

  1. Коэффициент теплоотдачи при излучении αив Вт/(м2·К)

αи = Qи/(dt·A) = 992/(64,5·2,6389) = 5,8 Вт/(м2·К)

  1. Критерий Грасгофа Gr

Gr = g·β·(D/1000)3·dt/ν2 = 9,80665·0,0034·(140/1000)3·64,5: 0,000014912 =2,683Е+7

  1. Критерий Нуссельта Nu

Nu = 0,5·(Gr·Pr)0,25 = 0,5·(2,683Е+7·0,7045)0,25 = 32,9698

  1. Конвективная составляющая теплового потока Qкв Вт

Qк = αк·A·dt = 5,7·2,6389·64,5 = 962 Вт

  1. А коэффициент теплоотдачи при конвекции αкв Вт/(м2·К)

αк = Nu·λ/(D/1000)·0,93(N-1) = 32,9698·0,0258/(140/1000)·0,932-1 = 5,7 Вт/(м2·К)

  1. Полную мощность теплового потока одного регистра отопления Qв Вт и Ккал/час

Q1 = Qи+Qк= 992 + 962 = 1954 Вт

Q1 = Q·0,863 = 1954·0,863 = 1680 Ккал/час

  1. Полная мощность теплового потока 17 регистров отопления Q в Ккал/час

Q= Q1·n = 1680·17 = 28560  Ккал/час

Результаты расчетов Обозначения Значения Ед. изм.
Степень черноты поверхности труб е = 0,810
1 Средняя температура стенок труб tст = 82,5 °C
2 Температурный напор Dt = 64,5 °C
3 Коэффициент объемного расширения воздуха β = 0,00346 1/К
4 Кинематическая вязкость воздуха ν = 0,00001491 м2
5 Критерий Прандтля Pr = 0,7045
6 Коэффициент теплопроводности воздуха λ = 0,0258 Вт/(м·К)
7 Площадь поверхности регистра A = 2,6389 м2
8 Тепловой поток излучения Qи = 992 Вт
9 Коэффициент теплоотдачи при излучении αи = 5,8 Вт/(м2·К)
10 Критерий Грасгофа Gr = 2,683Е+7
11 Критерий Нуссельта Nu = 32,9698
12 Конвективный тепловой поток Qк = 962 Вт
13 Коэффициент теплоотдачи при конвекции αк = 5,7 Вт/(м2·К)
14 Полная мощность
теплового потока 1 регистра
Q1 = 1680 Ккал/час
15 Полная мощность

теплового потока 17 регистров

Q 28560 Ккал/час

Теплоотдача регистра из горизонтальных металлических труб Ду 125, L = 4,5 м

Исходные данные и расчеты
№ этажа Температурный график Тип радиатора Диаметр трубы регистра Общая длина секций  регистра, м.
1 95,0 — 70,0 оC Стальной регистр Ду 125 9

Исходные данные

Исходные данные Обозначения Значения Ед. изм.
1 Диаметр труб регистра Dнар. = 140 мм
2 Длина регистра (одной трубы) L = 4,5 м
3 Количество труб в регистре (N≤4) N = 2 шт
4 Температура воды на «подаче» t п = 95,0 °C
5 Температура воды на «обратке» tо = 70,0 °C
6 Температура воздуха в помещении tв = 18 °C
7 Вид наружной поверхности труб
8 Постоянная Стефана-Больцмана С0 = 0,000000057 Вт/(м2·К4)
9 Ускорение свободного падения g = 9,80665 м/с2

Расчет теплоотдачи регистра

  1. Средняя температура стенок труб tств °C

tст = (tп+tо)/2 = (95,0 + 70,0):2 = 82,5 °C

  1. Температурный напор dtв °C

dt = tст — tв = 82,5 – 18 = 64,5 °C

  1. Коэффициент объемного расширения воздуха βв 1/K

β = 1/(tв+273) = 1/(18,0 + 273) = 0,003436 1/K

  1. Кинематическая вязкость воздуха νв м2

ν = 0,0000000001192·tв2 + 0,000000086895·tв + 0,000013306 =

= 0,0000000001192·182 + 0,000000086895·18 + 0,000013306 = 0,00001491 м2

  1. Критерий Прандтля Pr

Pr = 0,00000073·tв2 — 0,00028085·tв +0,70934 =

0,00000073·182 0,00028085·18 +0,70934  = 0,7045

  1. Коэффициент теплопроводности воздуха λ, Вт/(м·К)

λ = 0,000000022042*tв2+0,0000793717*tв+0,0243834 =

= 0,000000022042·182 + 0,0000793717·18 + 0,0243834 = 0,0258 Вт/(м·К)

  1. Площадь теплоотдающих поверхностей труб регистра Aв м2

A = π · (D/1000)·L·N = 3,14159·(140/1000)·4,5·2 = 3,9584 м2

  1. Тепловой поток излучения с поверхностей труб регистра отопления Qив Вт

Qи = C0·ε·A· ((tст+273)4— (tв+273)4)·0,93(N-1) =

= 0,000000057·0,810·3,9584·((82,5 + 273)4 – (18 + 273)4)·0,932-1 = 1488 Вт

  1. Коэффициент теплоотдачи при излучении αив Вт/(м2·К)

αи = Qи/(dt·A) = 1488/(64,5·3,9584) = 5,8 Вт/(м2·К)

  1. Критерий Грасгофа Gr

Gr = g·β· (D/1000)3·dt/ν2 = 9,80665·0,0034·(140/1000)3·64,5: 0,000014912 = 2,683Е+7

  1. Критерий Нуссельта Nu

Nu = 0,5·(Gr·Pr)0,25 = 0,5·(2,683Е+7·0,7045)0,25 = 32,9698

  1. Конвективная составляющая теплового потока Qкв Вт

Qк = αк·А·dt = 5,7·3,9584·64,5 = 1443 Вт

  1. А коэффициент теплоотдачи при конвекции αкв Вт/(м2·К)

αк = Nu·λ/(D/1000)·0,93(N-1) = 32,9698·0,0258/(140/1000)·0,932-1 = 5,7 Вт/(м2·К)

  1. Полную мощность теплового потока одного регистра отопления Qв Вт и Ккал/час

Q1 = Qи+Qк= 1488 + 1443 = 2931 Вт

Q1 = Q·0,863 = 2931·0,863 = 2520 Ккал/час

  1. Полная мощность теплового потока 4 регистров отопления Q в Ккал/час

Q= Q1·n = 2520·4 = 10080 Ккал/час

Результаты расчетов Обозначения Значения Ед. изм.
Степень черноты поверхности труб е = 0,810
1 Средняя температура стенок труб tст = 82,5 °C
2 Температурный напор Dt = 64,5 °C
3 Коэффициент объемного расширения воздуха β = 0,003436 1/К
4 Кинематическая вязкость воздуха ν = 0,00001491 м2
5 Критерий Прандтля Pr = 0,7045
6 Коэффициент теплопроводности воздуха λ = 0,0258 Вт/(м·К)
7 Площадь поверхности регистра A = 3,9584 м2
8 Тепловой поток излучения Qи = 1488 Вт
9 Коэффициент теплоотдачи при излучении αи = 5,8 Вт/(м2·К)
10 Критерий Грасгофа Gr = 2,683Е+7
11 Критерий Нуссельта Nu = 32,9698
12 Конвективный тепловой поток Qк = 1443 Вт
13 Коэффициент теплоотдачи при конвекции αк = 5,7 Вт/(м2·К)
14 Полная мощность
теплового потока 1 регистра
Q1 = 2520 Ккал/час
15 Полная мощность

теплового потока 4 регистров

Q 10080 Ккал/час

Теплоотдача регистра из горизонтальных металлических труб Ду 125, L = 5,5 м

Исходные данные и расчеты
№ этажа Температурный график Тип радиатора Диаметр трубы регистра Общая длина секций регистра, м.
1 95,0 — 70,0 оC Стальной регистр Ду 125 11

Исходные данные

Исходные данные Обозначения Значения Ед. изм.
1 Диаметр труб регистра Dнар. = 140 мм
2 Длина регистра (одной трубы) L = 5,5 м
3 Количество труб в регистре (N≤4) N = 2 шт
4 Температура воды на «подаче» t п = 95,0 °C
5 Температура воды на «обратке» tо = 70,0 °C
6 Температура воздуха в помещении tв = 18 °C
7 Вид наружной поверхности труб  
8 Постоянная Стефана-Больцмана С0 = 0,000000057 Вт/(м2·К4)
9 Ускорение свободного падения g = 9,80665 м/с2

Расчет теплоотдачи регистра

  1. Средняя температура стенок труб tств °C

tст = (tп+tо)/2 = (95,0 + 70,0):2 = 82,5 °C

  1. Температурный напор dtв °C

dt = tст — tв = 82,5 – 18 = 64,5 °C

  1. Коэффициент объемного расширения воздуха βв 1/K

β = 1/(tв+273) = 1/(18,0 + 273) = 0,003436 1/K

  1. Кинематическая вязкость воздуха νв м2

ν = 0,0000000001192·tв2 + 0,000000086895·tв + 0,000013306 =

= 0,0000000001192·182 + 0,000000086895·18 + 0,000013306 = 0,00001491 м2

  1. Критерий Прандтля Pr

Pr = 0,00000073·tв2 — 0,00028085·tв +0,70934 =

0,00000073·182 0,00028085·18 +0,70934  = 0,7045

  1. Коэффициент теплопроводности воздуха λ, Вт/(м·К)

λ = 0,000000022042*tв2+0,0000793717*tв+0,0243834 =

= 0,000000022042·182 + 0,0000793717·18 + 0,0243834 = 0,0258 Вт/(м·К)

  1. Площадь теплоотдающих поверхностей труб регистра Aв м2

A = π · (D/1000)·L·N = 3,14159·(140/1000)·5,5·2 = 4,8381 м2

  1. Тепловой поток излучения с поверхностей труб регистра отопления Qив Вт

Qи = C0·ε·A·((tст+273)4— (tв+273)4)·0,93(N-1) =

= 0,000000057·0,810·4,8381((82,5 + 273)4 – (18 + 273)4)·0,932-1 = 1818 Вт

  1. Коэффициент теплоотдачи при излучении αив Вт/(м2·К)

αи = Qи/(dt·A) = 1818/(64,5·4,8381) = 5,8 Вт/(м2·К)

  1. Критерий Грасгофа Gr

Gr = g·β·(D/1000)3·dt/ν2 = 9,80665·0,0034·(140/1000)3·64,5: 0,000014912 = 2,683Е+7

  1. Критерий Нуссельта Nu

Nu = 0,5·(Gr·Pr)0,25 = 0,5·(2,683Е+7·0,7045)0,25 = 32,9698

  1. Конвективная составляющая теплового потока Qкв Вт

Qк = αк·А·dt = 5,7·4,8381·64,5 = 1764 Вт

  1. А коэффициент теплоотдачи при конвекции αкв Вт/(м2·К)

αк = Nu·λ/(D/1000)·0,93(N-1) = 32,9698·0,0258/(140/1000)·0,932-1 = 5,7 Вт/(м2·К)

  1. Полную мощность теплового потока одного регистра отопления Qв Вт и Ккал/час

Q1 = Qи+Qк= 1818 + 1764 = 3582 Вт

Q1 = Q·0,863 = 3582·0,863 =3080 Ккал/час

  1. Полная мощность теплового потока 4 регистров отопления Q в Ккал/час

Q= Q1·n = 3080·4 = 12320 Ккал/час

Результаты расчетов Обозначения Значения Ед. изм.
Степень черноты поверхности труб е = 0,810
1 Средняя температура стенок труб tст = 82,5 °C
2 Температурный напор Dt = 64,5 °C
3 Коэффициент объемного расширения воздуха β = 0,003436 1/К
4 Кинематическая вязкость воздуха ν = 0,00001491 м2
5 Критерий Прандтля Pr = 0,7045
6 Коэффициент теплопроводности воздуха λ = 0,0258 Вт/(м·К)
7 Площадь поверхности регистра A = 4,8381 м2
8 Тепловой поток излучения Qи = 1818 Вт
9 Коэффициент теплоотдачи при излучении αи = 5,8 Вт/(м2·К)
10 Критерий Грасгофа Gr = 2,683Е+7
11 Критерий Нуссельта Nu = 32,9698
12 Конвективный тепловой поток Qк = 1764 Вт
13 Коэффициент теплоотдачи при конвекции αк = 5,7 Вт/(м2·К)
14 Полная мощность
теплового потока 1 регистра
Q1 = 3080 Ккал/час
15 Полная мощность теплового потока 4 регистров Q 12320 Ккал/час

Теплоотдача регистра из горизонтальных металлических труб Ду 125, L = 1,5 м

Исходные данные и расчеты
№ этажа Температурный график Тип радиатора Диаметр трубы регистра Общая длина секций регистра, м.
1 95,0 — 70,0 оC Стальной регистр Ду 125 3

Исходные данные

Исходные данные Обозначения Значения Ед. изм.
1 Диаметр труб регистра Dнар. = 140 мм
2 Длина регистра (одной трубы) L = 1,5 м
3 Количество труб в регистре (N≤4) N = 2 шт
4 Температура воды на «подаче» t п = 95,0 °C
5 Температура воды на «обратке» tо = 70,0 °C
6 Температура воздуха в помещении tв = 18 °C
7 Вид наружной поверхности труб  
8 Постоянная Стефана-Больцмана С0 = 0,000000057 Вт/(м2·К4)
9 Ускорение свободного падения g = 9,80665 м/с2

Расчет теплоотдачи регистра

  1. Средняя температура стенок труб tств °C

tст = (tп+tо)/2 = (95,0 + 70,0):2 = 82,5 °C

  1. Температурный напор dtв °C

dt = tст — tв = 82,5 – 18 = 64,5 °C

  1. Коэффициент объемного расширения воздуха βв 1/K

β = 1/(tв+273) = 1/(18,0 + 273) = 0,003436 1/K

  1. Кинематическая вязкость воздуха νв м2

ν  = 0,0000000001192·tв2 + 0,000000086895·tв + 0,000013306 =

= 0,0000000001192·182 + 0,000000086895·18 + 0,000013306 = 0,00001491 м2

  1. Критерий Прандтля Pr

Pr = 0,00000073·tв2 — 0,00028085·tв +0,70934 =

0,00000073·182 0,00028085·18 +0,70934  = 0,7045

  1. Коэффициент теплопроводности воздуха λ, Вт/(м·К)

λ = 0,000000022042*tв2+0,0000793717*tв+0,0243834 =

= 0,000000022042·182 + 0,0000793717·18 + 0,0243834 = 0,0258 Вт/(м·К)

  1. Площадь теплоотдающих поверхностей труб регистра Aв м2

A = π · (D/1000)·L·N = 3,14159·(140/1000)·1,5·2 = 1,3195 м2

  1. Тепловой поток излучения с поверхностей труб регистра отопления Qив Вт

Qи = C0·ε·A· ((tст+273)4— (tв+273)4)·0,93(N-1) =

= 0,000000057·0,810·1,3195·((82,5 + 273)4 – (18 + 273)4)·0,932-1 = 496 Вт

  1. Коэффициент теплоотдачи при излучении αив Вт/(м2·К)

αи = Qи/(dt·A) = 496/(64,5·1,3195) = 5,8 Вт/(м2·К)

  1. Критерий Грасгофа Gr

Gr = g·β· (D/1000)3·dt/ν2 = 9,80665·0,0034·(140/1000)3·64,5: 0,000014912 = 2,683Е+7

  1. Критерий Нуссельта Nu

Nu = 0,5·(Gr·Pr)0,25 = 0,5·(2,683Е+7·0,7045)0,25 = 32,9698

  1. Конвективная составляющая теплового потока Qкв Вт

Qк = αк·А·dt = 5,7·1,3195·64,5 = 481 Вт

  1. А коэффициент теплоотдачи при конвекции αкв Вт/(м2·К)

αк = Nu·λ/(D/1000)·0,93(N-1) = 32,9698·0,0258/(140/1000)·0,932-1 = 5,7 Вт/(м2·К)

  1. Полную мощность теплового потока одного регистра отопления Qв Вт и Ккал/час

Q1 = Qи+Qк= 496 + 481 = 977 Вт

Q1 = Q·0,863 = 977·0,863 = 840 Ккал/час

  1. Полная мощность теплового потока 4 регистров отопления Q в Ккал/час

Q= Q1·n = 840·4 = 3360 Ккал/час

Результаты расчетов Обозначения Значения Ед. изм.
Степень черноты поверхности труб е = 0,810
1 Средняя температура стенок труб tст = 82,5 °C
2 Температурный напор Dt = 64,5 °C
3 Коэффициент объемного расширения воздуха β = 0,003436 1/К
4 Кинематическая вязкость воздуха ν = 0,00001491 м2
5 Критерий Прандтля Pr = 0,7045
6 Коэффициент теплопроводности воздуха λ = 0,0258 Вт/(м·К)
7 Площадь поверхности регистра A = 1,3195 м2
8 Тепловой поток излучения Qи = 496 Вт
9 Коэффициент теплоотдачи при излучении αи = 5,8 Вт/(м2·К)
10 Критерий Грасгофа Gr = 2,683Е+7
11 Критерий Нуссельта Nu = 32,9698
12 Конвективный тепловой поток Qк = 481 Вт
13 Коэффициент теплоотдачи при конвекции αк = 5,7 Вт/(м2·К)
14 Полная мощность теплового потока 1 регистра Q1 = 840 Ккал/час
15 Полная мощность теплового потока 4 регистров Q 3360 Ккал/час

Максимальный часовой расход на отопление в вертикальных трубопроводах

Кривые для определения теплопередачи 1м вертикальных гладких труб различных диаметров
трубы Ду 20 tтр. = + 82,5 оC tв = + 18 оC
Расчет тепловой нагрузки на отопление здания: Кривые для определения теплопередачи 1м вертикальных гладких труб различных диаметров
Справочник проектировщика «Внутренние санитарно-технические устройства» (И.Г. Староверов, 1975 г.), стр. 56, рис. 12.2

Qтр.Ду20 ´ l1 ´ n=  57,31 ´ 54,0 ´ 2= 6189,48 ккал/ч (0,00618948 Гкал/ч)

Qтр.Ду20= 57,31 ккал/ч — потери тепловой энергии в  трубопроводе на один погонный метр;

l1 = 54,0 м – длина трубопровода;

n – двухтрубная система отопления

Максимальный часовой расход на отопление

Обобщенные результаты расчетов

Ккал/ч Гкал/ч
Чугунные радиаторы 23737,56 0,023738
Биметаллические радиаторы 2 этаж 27448,578 0,027449
Биметаллические радиаторы 3 этаж 32023,341 0,032023
Регистры отопительные длиною 1,5 м. 3360 0,00336
Регистры отопительные длиною 3 м. 28560 0,02856
Регистры отопительные длиною 4,5 м. 10080 0,01008
Регистры отопительные длиною 5,5 м. 12320 0,01232
Вертикальные трубопроводы системы отопления 6189,48 0,00618948
Суммарная расход на отопление 143718,959 0,143719

Расчет тепловой нагрузки на отопление здания — Годовой расход за отопительный период

Qoгод = Qo max´ ((ti – tm)/(ti – tо))´ 24´ Zo´ 10-6 = 143718,959 ´ [(18 +3,1)/(18 +28)] ´ 24 ´ 214 ´ 10-6 =  338,582  Гкал/год, где:

tm = -3,1 °С – средняя температура наружного воздуха за расчетный период;

ti = 18 °С – расчетная температура внутреннего воздуха в помещениях;

tо  = -28 °С – расчетная температура наружного воздуха;

24час. – продолжительность работы системы отопления в сутки;

Zo = 214 сут. – продолжительность работы системы отопления за расчетный период.

Техническое заключение расчет тепловой нагрузки на отопление здания

В результате выполненных расчетов тепловой нагрузки системы отопления нежилых помещений здания получены такие результаты:

№ п.п.   Тепловые нагрузки, Гкал/ч Годовое потребление, Гкал/год
Дого-
ворные
Расчетные
Средние Макси-
мальные
Дого-
ворное
Расчетное
1 2 3 4 5 6 7
1 Отопление 0,53 0,143719 1225,822 338,582
2 ГВС 0,009429 0,009429 3,441 3,441
3 Вентиляция
4 Производс-
твенные нужды
Итого: 0,539429   0,153148 1229,263 342,023
расчет тепловой нагрузки

Расчет тепловой нагрузки • Согласование в МОЭК

Список нормативно-технической и специальной литературы

Расчет тепловой нагрузки на отопление здания посчитан согласно и с учетом требований следующих документов:

  1. Методических указаний по определению расходов топлива, электроэнергии и воды на выработку теплоты отопительными котельными коммунальных теплоэнергетических предприятий (ГУП Академия коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова, 2002 г.);
  2. СНиП 23-01-99* «Строительная климатология»;
  3. Расчет систем центрального отопления (Р.В. Щекин, В.А. Березовский, В.А. Потапов, 1975 г.);
  4. Справочник проектировщика «Внутренние санитарно-технические устройства» (И.Г. Староверов, 1975 г.);
  5. СП30.13330 СНиП 2.04.-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий».
  6. «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений».
  7. СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»
  8. СНиП 23-01-99* «Строительная климатология»
  9. СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий»
  10. ГОСТ Р 54853-2011. Здания и сооружения. Метод определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций с помощью тепломера
  11. ГОСТ 26602.1-99 «Блоки оконные и дверные. Методы определения сопротивления теплопередаче»
  12. ГОСТ 23166-99 «Блоки оконные. Общие технические условия»
  13. ГОСТ 30971-2002 «Швы монтажные узлов примыканий оконных блоков к стеновым проемам. Общие технические условия»
  14. Федеральный закон Российской Федерации от 23 ноября 2009 г. N 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности, и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».
  15. Приказ Минэнерго России от 30.06.2014 N 400 «Об утверждении требований к проведению энергетического обследования и его результатам и правил направления копий энергетического паспорта, составленного по результатам обязательного энергетического обследования».

Посмотреть другие отчеты по тепловым нагрузкам.

Опубликовано в разделе Отчеты по обследованиям зданий и организаций.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *