МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ФАКУЛЬТЕТ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО СТРОИТЕЛЬСТВА Кафедра “Теплогазоснабжение и вентиляция” КУРСОВАЯ РАБОТА Проектирование системы напольного отопления квартиры жилого дома Выполнил: ст. гр. 11004320 Гриб С.А. Принял: Ливанский Д.Г. Минск, 2022 Оглавление Введение ......................................................................................................................................... 3 1. РАСЧЕТ ПОТЕРЬ ТЕПЛОТЫ ЧЕРЕЗ ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ .................................... 5 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОПОТЕРЬ НА НАГРЕВАНИЕ ИНФИЛЬТРУЮЩЕГОСЯ ВОЗДУХА .........10 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ БЫТОВЫХ ТЕПЛОПОСТУПЛЕНИЙ ................................................................10 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ СИСТЕМЫ НАПОЛЬНОГО ОТОПЛЕНИЯ ...............................................................................................................................................11 6. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ КОНТУРОВ НАПОЛЬНОГО ОТОПЛЕНИЯ .................................16 7. Окончательный гидравлический расчёт контуров напольного отопления .....................20 Окончательный расчет системы напольного отопления ..................................................21 8. Подбор оборудования и автоматизация смесительного узла ..........................................21 9. Основные элементы распорядительного узла ...................................................................22 10. Последовательность монтажа напольного отопления ..................................................28 11. Резюме.....................................................................................................................................32 Введение В данной курсовой работе я проектирую напольное отопление квартиры 1-го этажа жилого дома, находящегося в городе Орел, Орловская область. Ориентация главного фасада здания — юз. Средняя температура хол. 5-ти сут =-26 °С В курсовой работе необходимо выполнить следующее: 1. Расчёт тепловых потерь каждого помещения. 2.Тепловой расчёт контуров напольного отопления, рассмотрев необходимое тепловые нужды помещений, их назначение и покрытия. 3. Прокладка контуров напольного отопления. 4. Гидравлический расчёт контуров напольного отопления. 5. Подбор оборудования смесительного узла. 6. Автоматизация смесительного узла. 7. Последовательность монтажа напольного отопления. 1. РАСЧЕТ ПОТЕРЬ ТЕПЛОТЫ ЧЕРЕЗ ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ Расчетные потери теплоты отапливаемой квартиры (тепловая нагрузка) определяется по формуле: ОК 𝑄 = 𝑄ТП + 𝑄инф − 𝑄быт (1 − 𝜂 ), ОК где 𝑄ТП − теплопотери через ограждающие конструкции, Вт; 𝑄инф - расход теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха через ограждающие конструкции помещения, Вт; 𝑄быт - бытовые тепловыделения, Вт; 𝜂 – коэффициент, принимаемый в зависимости от способа регулирования системы отопления по табл.1.1 [3], в нашем случае равный 0,9. В холодный период года в наружных ограждениях помещений имеет место тепловой поток, направленный в сторону более низкой температуры, т.е. из помещения наружу, и этот тепловой поток теплопотери через ограждения. Вычисляется по формуле: ОК 𝑄ТП = 𝐹огр (𝑡 − 𝑡𝑒𝑥𝑡 )(1 + ∑ 𝛽) × 𝑛, 𝑅т в где 𝐹огр – площадь поверхности ограждения, м2; 𝑅т – термическое сопротивление( приведенное сопротивление теплопередачи рассматриваемого ограждения), м2∙˚С/Вт; 𝑡в – расчётная температура внутреннего воздуха в помещении, ˚С; 𝑡𝑒𝑥𝑡 – расчётная температура наружного воздуха, ˚С; 𝑛 – коэффициент положение ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху. Принимается равным 1[2]. 𝛽 – добавочные потери теплоты в долях единицы: β1 – учитывает ориентацию наружных ограждений по сторонам света: Юг, Юго-Запад – 0. Запад, Юго-Восток – 0,05. Север, Северо-Запад, Северо-Восток, Восток – 0,1; β2 – в угловых помещениях дополнительно по 0,05 на каждую стену и окно; β3 – учитывает проникание в помещение холодного воздуха при открывании наружных дверей. При наличии одинарной двери – 0,22h; двойной двери без тамбура - 0,24h; двойной двери с тамбуром - 0,27h; тепловой завесы – 0. Расчётная температура для помещений принимается равной: для угловых помещений +20 ˚С; для не угловых +18 ˚С ; для ванн и совмещённых санузлов +25 ˚С. Площади ограждений определяются по формулам для вычисления площадей плоских геометрических фигур с точностью до 0,1 м2.Примем следующие линейные размеры ограждения: Площадь дверей и световых проемов – по плану; Площадь полов – по размерам между осями внутренних стен (ВС) и от внутренней поверхности наружных стен; Высота стен = 3,3 м (от ур.чистого пола 1-ого этажа до ур.чистого пола 2лого этажа + перекрытие 2-ого этажа); Длина наружных стен (НС) – для угловых помещений по внешнему периметру от линии пересечения НС до осей ВС, а для не угловых – между осями ВС; Длина ВС – расстояние между осями. Принимаемые значения термического сопротивления согласно [2]: Для окон 𝑅т = 1 м2∙˚С/Вт; Для наружных стен 𝑅т = 3,2 м2∙˚С/Вт; Для пола 𝑅т рассчитывается в каждом помещении по формуле: 𝑅т = 𝑛(𝑡В − 𝑡Н ) , 𝛼В ∗ ∆𝑡В где 𝑛 – коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху, принимаемый по табл. 5.3 [2]; в данном случае n = 1; 𝑡Н – расчетная температура наружного воздуха, °С, в данном случае это температура в техническом подполье, равная 𝑡Н = 𝑡П = 5℃; ∆𝑡В – расчетный перепад температур между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждения, ∆𝑡В = ∆𝑡П = 0,8 ℃. Сведём полученные расчётные данные в таблицу 1. Помещени е Кухня столовая Жилая 1 Жилая 2 Жилая 3 tв, ° С 18 18 20 20 Размеры Ширин Выс а ота L, м H, м 1,0 1,5 3,0 3,0 0.9 2,2 F, м² Наим. Огр Ориентаци я 41,6 Окно 1 Стена наруж.1 БД св св св Пол - - - Окно Стена наруж.(верх) юз 1,0 юз 3,7 16,3 1 41,6 16,4 2 Rт k text, tв-text, °С °С 1 0,31 1 -26 -26 -26 0,53 1,5 1 3,2 1 1,8 7 1 3,0 3,2 β₁ β₂ β₃ Σβ Qтп, Вт 44 44 44 0,1 0,1 0,1 0,05 0,05 0,05 0 0 0 0,15 0,15 0,15 72,6 113,4 95,8 5 13 0 0 0 0 1 -26 44 0 0 0 0 168,3 66,00 0,31 -26 44 0 0 0 0 132,40 0,53 5 13 0 0 0 0 1 -26 46 0,05 0,05 0 0,1 135,70 75,90 Пол - - - Окно (лев) Стена наруж.(лев) Окно (верх) Стена наруж.(верх1) Стена наруж.(прав1) Окно 3 Стена наруж.(верх2) БД Пол Стена наруж.(лев) Окно (лев) Стена наруж.(верх.пра в) Окно (верх прав.) з 1,0 1,5 1,8 7 1 з 2,3 3,0 3,2 0,31 -26 46 0,05 0,05 0 0,1 юз 1,0 1,5 1 1 -26 46 0 0,05 0 0,05 85,40 72,45 юз 3,2 3,0 3,2 0,31 -26 46 0 0,05 0 0,05 122,30 Ю 1,6 3,0 3,2 0,31 -26 46 0 0,05 0 0,05 юз 1,0 1,5 1 1 -26 46 0 0,05 0 0,05 71,50 72,45 юз 2,4 3,0 3,2 0,31 -26 46 0 0,05 0 0,05 юз - 0.6 - 2,2 - 1 2,2 1 0,45 -26 5 46 15 0 0 0,05 0 0 0 0,05 0 юз 2,9 3,0 3,2 0,31 -26 46 0 0 0 0 юз 1,0 1,5 1 1 -26 46 0 0 0 0 ю 2,2 3,0 3,2 0,31 -26 46 0 0 0 0 ю 1,0 1,5 1 1 -26 46 0 0 0 0 ⅀ Qтп , Вт 489 334 952 86,00 63,80 305,50 103,50 66,00 431 73,30 69,00 Жилая 4 Коридор (5) Коридор (7) Санузел 11 8 25,2 Пол Окно (низ) Стена наруж.(низ) св 1,0 1,5 2,2 1 0,45 1 5 -26 15 44 0 0,1 0 0 0 0 0 0,1 119,30 75,90 св 3,7 1,5 3,2 0,31 -26 44 0,1 0 0 0,1 64,00 0,53 5 13 0 0 0 0 192,90 0,53 5 13 0 0 0 0 24,30 0,53 5 13 0 0 0 0 - 20 18 20 20 5 7 5 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 - - - 18 7 0 0 0 0 5 20 0 0 0 0 73,8 - 0,34 0,53 5 13 0 0 0 0 29 0,31 5 13 0 0 0 0 29,2 20,2 Пол - - - 18 2,7 Пол - - - 18 5,9 Пол - - - 9,3 Стена внутр.(лв) Стена внутр.(нз) Стена внутр.(вх) Стена внутр(пр) - 3,5 3,4 3,0 3,3 3,0 3,0 3,0 3,0 Дверь - 0.8 4,0 Пол - - - 25 Гардероб 18 3,2 Пол - - - Комната 18 2 пол - - - Таблица 1 1,8 7 1,8 7 1,8 7 0.4 4 2,9 1,8 7 3,2 333 24 50,70 51 74 20 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОПОТЕРЬ НА НАГРЕВАНИЕ ИНФИЛЬТРУЮЩЕГОСЯ ВОЗДУХА Расход теплоты на определяется по формуле: нагревание инфильтрующегося воздуха 𝑄инф = 0,28𝐿п × 𝜌 × 𝑐(𝑡в − 𝑡𝑒𝑥𝑡 ), где 𝐿п - расход удаляемого воздуха, м3/ч, для жилых зданий удельный нормативный расход принимается равным 3 м3/ч на 1 м2 площади помещений; 𝜌 – плотность воздуха, равная 1,2 кг/ м3; 𝑐 – теплоёмкость воздуха, равная 1 Дж/(кг◦C). Результаты расчета сведем в таблицу 2 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ БЫТОВЫХ ТЕПЛОПОСТУПЛЕНИЙ При определении теплопотерь через ограждения жилых комнат и кухонь в жилых зданиях необходимо учитывать бытовые тепловыделения, величина которых определяется по формуле: 𝑄быт = 𝑞уд × 𝐹п , где 𝑞уд – удельные бытовые теплопоступления на 1 м2 площади жилых помещений и кухонь; принимается при обеспеченностью жильем менее 20 м2/чел = 9 Вт/м2; более 40 м2/чел = 3 Вт/м2; 𝐹п - площадь пола помещения, м2. Результаты расчета сведем в таблицу 2 ОК 𝑄 = 𝑄ТП + 𝑄инф − 𝑄быт (1 − 𝜂 ), Расчетные теплопотери 𝑸, Вт 𝑸быт , Вт Теплопотери на инфильтраци ю,𝑸инф , Вт Температура воздуха в помещении, ℃ Бытовые теплопоступл ения Расход удаляемого воздуха, 𝑳 , м3/ч Температура наружного воздуха, ℃ Удельные бытовые теплопоступл ения на 1 м2, 𝒒уд , Вт/м2 Площадь пола, м2 Помещение Кухнястоловая 7,9 27,90 83,7 -26 18 183 1051 1483 Жилая 1 9 19,90 59,7 -26 18 146 724 1043 Жилая 2 3 44,80 134,4 -26 20 49 1929 2867 Жилая 3 9 17,50 52,5 -26 20 374 761 1155 Жилая 4 9 28,30 84,9 -26 18 122 1118 1438 Коридор (5) - - - - - - - 24,30 Коридор (7) - - - - - - - 50,70 Санузел - - - - - - - 304 Гардероб - - - - - - - 29,2 Комната - - - - - - - 20,2 Таблица 2. 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ СИСТЕМЫ НАПОЛЬНОГО ОТОПЛЕНИЯ На основании предыдущих расчетов составим таблицу исходных данных (табл.3). Исходные данные для расчета контуров напольного отопления Наименование помещения Температура воздуха в помещении, ℃ Расчетные теплопотери 𝑸, Вт Площадь помещ. , м2 Удельная теплоотда ча поверхнос ти пола Обозначен ие контура Материал покрытия пола 6 7 𝐪, Вт/м2 1 2 3 4 5 Кухнястоловая 18 1483 41,6 63 А плитка Жилая 1 18 1043 16,3 64 Б паркет Жилая 2 20 2867 41,6 69 В Ковровое покрытие Жилая 3 20 1155 16,42 70 Г Паркет Жилая 4 18 1438 25,2 57 Д Паркет Коридор (5) - 24,30 2,7 - - - Коридор (7) - 50,70 5,9 - - - Санузел 25 304 9,3 33 Е Плитка Гардероб - 29,2 3,2 - - - Комната - 20,2 2 - - - Таблица 3. Так как нам уже известны расчетные теплопотери Q и площадь помещений, то можно рассчитать удельную теплоотдачу поверхности каждого помещения. По формуле: 𝑞тр = 𝑄тр /𝐹п , Вт/м2 где 𝑄- расчетные теплопотери, Вт; 𝐹- площадь помещения, м2. Для комнат с постоянным пребыванием людей принимаем температуру равную +26◦C, а для комнат с временным пребыванием температура составит +31◦C. Для дальнейшего расчета выбираем помещения с наиболее теплопроводным покрытием пола. В данном случае к ним относятся контуры А, Е. Из них выбираем контур с максимальной теплоотдачей поверхности, которая для контура В составляет q= 63 Вт/м2. Исходя из этого, найдем среднюю расчетную температуру теплоносителя для данного контура, а затем и температуры воды на входе и на выходе из него. 𝑡ср = (𝑡г + 𝑡о ) = ∆𝑡ср + 𝑡р , 2 где 𝑡г , 𝑡о - температуры воды на входе и выходе воды из контура напольного отопления,◦C; Ниже на (рис.1 и рис.2 ) представлены диаграммы по которым производится расчет. Рис.1 Рис.2 5. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ КОНТУРОВ ОТОПЛЕНИЯ По формуле определим тепловой поток контура напольного отопления: 𝑄тп = 𝑞 ∗ 𝐹, где 𝑞- удельная теплоотдача контура, определяема по номограммам ( прил.Д), Вт/м2; 𝐹- площадь, занимаемая контуром напольного отопления, м. Полученные данные сводим в таблицу 4 Помеще-е Кухня столовая Жилая 1 Температ ура воздуха в помещен ии Площадь помещен ия, F м2 18 18 23,7 16,31 20 20 18 41,7 16,4 25,2 18 2,7 18 25 18 18 25 5,9 9,3 3,2 2 7 Жилая 2 Жилая 3 Жилая 4 Коридор (5) Коридор (7) Санузел Гардероб Комната Санузел Таблица 4. Сумма теплоп отерь Q, Вт Назва ние конту ра Матери ал пола 1483 А плитка 1043 Б 2867 В 1155 1438 Г Д паркет Ковров ое покрыт ие Паркет Паркет 24,3 - - 50,7 - - 304 29,2 20,2 304 Е Е Плитка Плитка t Средняя температу ра теплоноси теля Сред-я разност ь темур Удель ная тепло та от тепло вого пола 35 35 10 10 40 40 22 22 68 65 0,35 0,15 1611,6 1060,15 9 2 45 45 45 35 35 35 10 10 10 40 40 40 20 20 22 68 68 65 0,1 0,1 0,15 2835,6 1115,2 1638 -1 -3 14 31 45 35 10 40 22 - - - - 31 31 31 31 31 45 45 45 45 45 35 35 35 35 35 10 10 10 10 10 40 40 40 40 40 22 15 22 22 15 43 43 0,15 0,35 399,9 301 - Удельн ый теплов ой поток Темпер атура на поверх ности пола Ткмпература подачи Температура обратки 63 64 26 26 45 45 69 70 57 26 26 26 9 9 33 9 10 43 шаг уклад ки труб, м Теплов ой поток (Qтп) Процент недогре ва или перегрев а 32 -1 6. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ КОНТУРОВ НАПОЛЬНОГО ОТОПЛЕНИЯ Выполним предварительный расчет необходимой длины трубопроводов по формуле: 𝐿= 𝐹п 𝑏 . где 𝐹конт. — площадь контура, м2; 𝑏 — шаг укладки, м. 𝐿конт.(А) = 23,7 = 67,7 м. п. ; 0,35 𝐿конт.(Б) = 61,3 = 108,7 м. п. ; 0,15 𝐿конт.(В) = 41,7 = 417 м. п. ; 0,1 𝐿конт.(Г) = 16,4 = 164 м. п. ; 0,1 𝐿конт.(Д) = 25,2 = 168 м. п. ; 0,15 𝐿конт.(Е) = 9,3 = 62 м. п. ; 0,15 𝐿конт.(Е") = 7 = 20 м. п. ; 0,35 Так как длина контуров «Б», «В», «Г» и «Д» более 100 метров, разбиваем их на контуры «Б1», «Б», «В1», «В2», «В3», «В4», «В5», «Г1», «Г»», «Д1» и «Д2» соответственно. В таком случае действительная теплоотдача контуров 𝑄конт. и их площадь 𝐹конт. так же уменьшатся в 2 раза по сравнению с первоначальными. Далее вычислим расчетный расход теплоносителя через каждый контур по формуле: 𝐺 = 0.86 𝑄тп . (𝑡г − 𝑡о ) По номограмме (рис.4) определим значения удельной потери давления на трение R, Па/м, зная расход и подбирая диаметр трубопровода. По формуле определяем гидравлическое сопротивление контура: ∆𝑃 = 1.3𝑙 × 𝑅 Рисунок 5 — Номограмма определения удельных потерь давления на трение В моей курсовой работе используются трубы напольного отопления Rehau RAUTITAN flex 16×2,2 мм. Рисунок 5. Номограмма определения удельных потерь давления на трение. Результаты предварительного гидравлического расчёта сведены в таблицу 6. Помещен ие Кухня столовая Жилая 1 Жилая 2 Жилая 3 Жилая 4 Коридор (5) Коридор (7) Санузел Гардероб Комната Санузел Предвари тельная длина трубопро вода L, м Расход теплонос ителя G, кг/ч 0,35 33,9 69 Удель ные потери давлен ия на трение R, Па/м 145 Обозна Шаг чение Fкон Qкон укладк контур т, м2 т, Вт и b, м а Гидрав лическ ие потери ΔP, кПа Фактичес кая длина трубопро вода, м 6,4 43 А1 11,9 806 А2 11,9 806 Б1 Б В1 В2 В3 В4 Г1 Г2 Д1 Д2 8,2 8,2 10,4 10,4 10,4 10,4 8,2 8,2 12,6 12,6 530 530 709 709 709 709 558 558 819 819 0,35 0,15 0,15 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,15 0,15 33,9 54,4 54,4 104,3 104,3 104,3 104,3 82,0 82,0 84,0 84,0 69 46 46 61 61 61 61 48 48 70 70 145 23 23 38 38 38 38 24 24 47,2 47,2 6,4 1,6 1,6 5,1 5,1 5,1 5,1 2,6 2,6 5,2 5,2 52 95 85 126 90 78 48 99 57 57 95 - - - - - - - - 9,3 7,0 400 301 0,15 0,35 62 20 34 26 41,2 8,2 3,3 0,2 59 Е Е" Таблица 5 — Предварительный гидравлический расчёт контуров напольного отопления 7. Окончательный гидравлический расчёт контуров напольного отопления Определим общую длину трубопроводов исходя из плана этажа с напольным отоплением и выполним расчёт гидравлических потерь с учётом подводящих труб от распределительного коллектора к контурам. При монтаже труб теплого пола Вам необходимо обратить внимание на отступ труб от стен. Если коротко, то минимальный отступ 100 мм (0.1м). Далее необходимо выполнить гидравлическую увязку контуров напольного отопления. Гидравлическая увязка заключается в определении пропускной способности Kv для вентилей на входе в коллектор, учитывая потери давления на каждом контуре, которые определяются следующим образом: ∆𝑃𝑚𝑎𝑥 = ∆𝑃к + ∆𝑃конт.𝑚𝑎𝑥 , Па, ∆𝑃доп. = ∆𝑃𝑚𝑎𝑥 − ∆𝑃𝑖 конт. , Па, где ∆𝑃конт.𝑚𝑎𝑥 — потери давления на самом протяженном контуре, Па; ∆𝑃к — потери давления на максимально открытом вентиле, при Kv=1,39; ∆𝑃𝑖 конт. — потери определенные в таблице 4. давления на соответствующем контуре, Расчёты по определению пропускной способности Kv сведены в таблицу 6. Название Кухня столовая Жилая 1 Жилая 2 Петля Расход теплоносит еля G, кг/ч Δpк, кПа Гидравличес кие потери ΔP, кПа А1 69 0,25 А2 Б1 Б В1 В2 В3 69 46 46 61 61 61 0,25 0,11 0,11 0,19 0,19 0,19 Δpmax, кПа Δpдоп, кПа kv 6,4 0,25 1,39 6,4 1,6 1,6 5,1 3,4 5,1 0,25 5,01 5,01 1,48 3,24 1,48 1,39 0,20 0,20 0,50 0,50 0,50 6,6 Жилая 3 Жилая 4 Санузел В4 Г1 Г Д1 Д Е" 61 48 48 70 70 26 0,19 0,12 0,12 0,26 0,26 0,03 5,1 2,6 2,6 5,2 5,2 0,2 1,48 4,07 4,07 1,48 1,48 6,42 0,50 0,24 0,24 0,58 0,58 0,10 Таблица 6 — Определение пропускной способности Kv вентилей на входе в коллектор. Окончательный расчет системы напольного отопления Как можно заметить тепловой поток контура не превышает расчетные теплопотери помещения больше 15%, тогда можно не изменять параметры контура и данный вариант подходит для обогрева помещений. После мы измерили фактическую длину трубопровода на плане. Разложим на плане трубопроводы системы напольного отопления и покажем результаты окончательного теплового и гидравлического расчета. 8. Подбор оборудования и автоматизация смесительного узла В данной курсовой работе используется распределительный коллектор Rehau V2A HKV-D на 12 контуров. Распределительные коллекторы HKV-D используются для распределения и регулировки объемного расхода в замкнутых системах обогрева и охлаждения поверхностей, смонтированных в закрытых помещениях. Монтаж распределительных коллекторов Rehau модели HKV-D необходимо проводить внутри зданий с защитой от неблагоприятного влияния условий окружающей среды. Распределительные коллекторы HKV-D должны эксплуатироваться с применением воды для систем отопления согласно. Для защиты измерительных и регулирующих устройств коллектора системы отопления от коррозии или механических загрязнений следует устанавливать грязевики или фильтры с размером ячеек не более 0,8 мм. Максимально допустимое рабочее давление составляет 6 бар при 80 °C. Максимальное давление при испытаниях составляет 8 бар при 20 °C. Для регулирования температуры теплоносителя используется комплект регулирования Rehau Flex, который работает по принципу подмеса: Из центрального теплового пункта или из индивидуального теплового пункта теплоноситель с температурой 90°С движется по трубопроводу Т1 в сторону коллектора, проходя через термостатический клапан с сервоприводом. После термостатического клапана горячий теплоноситель проходит через балансовый клапан, где подмешивается с остывшей водой с температурой 30°С. При смешении температура на входе в распределительный коллектор будет равна 45°С. Далее вода поступает в насос, который нагнетает её в распределительный коллектор. Так же перед входом в коллектор находится датчик температуры и предохранительный термостат. При критическом повышении температуры в подающем трубопроводе Т3 термостат примет сигнал от датчика температуры и отключит насос через электромагнитный пускатель. Так же предохранительный термостат подает сигнал на сервопривод термостатического клапана и уменьшает расход теплоносителя при повышении температуры. В коллекторе теплоноситель распределяется по контурам напольного отопления, проходя через которые отдает теплоту помещениям. В помещениях так же установлены датчики температуры, которые при повышении температуры в помещении подают сигнал в отдельный термостат, а уже из этого термостата сигнал поступает на сервоприводы вентилей на коллекторе, которые в свою очередь призакрывают вентили на коллекторе, что уменьшает расход подаваемой воды на контур, тем самым уменьшая теплопоступление в помещениях. Вода из контуров поступает в трубопровод Т4 охладившейся. Далее этот охлажденный теплоноситель движется в направлении балансировочного клапана, где честь его пойдет на смешение с подающим теплоносителем, а часть уйдёт в трубопровод Т2 обратно в тепловой пункт. 9. Основные элементы распорядительного узла Водяной тепловой пол это это достаточно выгодная система отопления обогрева полов , используемая для домов с индивидуальным водоснабжением. В систему подачи воды обязательно ставится обратный клапан, чтобы перекрыть возврат воды с систему после циркуляции по контуру теплого пола. В коллекторном отоплении каждый прибор имеет свою независимую подводку. Это позволяет регулировать регулировать температуру отдельно взятого радиатора или вообще отключить. Узел системы( коллектор) – имеет вид гребенки. В нее входят главные магистрали подачи и обратки, и выходят второстепенные разводки трубопроводов. В него входят главные магистрали и обратки, и входят второстепенные разводки трубопроводов. Коллекторная водяная система отопления может быть, как одно-, так и двухтрубной. Коллектор (специалисты иногда называют его гребенкой) — это простейший узел распределения в системе теплого пола. Он имеет форму отрезка трубы, к одному из концов которой подключается прямая или обратная линия подачи теплоносителя. Второй конец обычно заглушен, или на нем устанавливается воздушный клапан. По всей длине в трубе имеются отверстия, предназначенные для подключения петель теплого пола. Рисунок 7. Распределительный коллектор V2A HKV-D Температура теплоносителя в системе теплого пола не превышает 3555 °С. Шаровой кран (рисунок 8) работа осуществляется за счет поворота запорного элемента вокруг своей оси; Часто подводки к распределительным коллекторам подходят снизу. Поскольку выполняются они трубами большого диаметра, то выполнить поворот для подключения коллектора бывает затруднительно и занимает большое пространство. Новые угловые шаровые краны для подключения к коллекторам позволяют удобно выполнить подводку с разнесением труб в пространстве без их пересечения. Рисунок 8. Шаровой кран муфтовый . Балансировочный клапан с обратным клапаном. С помощью этого балансировочного клапана поток обратной воды перенаправляется, таким образом, чтобы предпочтительно подмешивалась вода из первичного контура. В противном случае доля обратной воды может быть настолько большой, что заданная температура может быть не достигнута, например, в случае низкого давления в первичном контуре. Терморегулятор — прибор, который автоматически настраивает отопительное оборудование. Терморегулятор со светодиодным матричным дисплеем, для установки непосредственно на стену или подрозетник. ▪ Управление с помощью центральной кнопки и двух сенсорных панелей "плюс/минус", а также же с помощью мобильного приложения ▪ Выносной датчик терморегулятора может использоваться для измерения температуры стяжки пола или воздуха в помещении ▪ Светодиодная окантовка дисплея для индикации и фоновой подсветки (Только для проводных терморегуляторов). В беспроводных терморегуляторах установлена хромированная окантовка ▪ Плоский корпус. Возможна установка непосредственно на стену или под розетник. Виды терморегуляторов: ▪ Проводные и беспроводные ▪ С датчиком температуры или температуры/влажности ▪ Цвет корпуса: белый, чёрны Рисунок 9. Виды терморегуляторов Rehau Термостатическая головка ( термоголовка) устройство плавного, непрерывного регулирования расхода теплоносителя через регулирующий клапан, на котором она установлена. Управление потоком происходит пропорционально измерению температуры среды, контролируемой сенсором-датчиком. Установка необходимой температуры, осуществляется поворотом подвижной части корпуса термоголовки, на которой имеется шкала значений. Термоголовка для теплого пола работает следующим образом : 1. Внутри термостата находиться сильфон с твердым или жидким веществом. Стенки его сделаны гофрированными, что дает емкости способность к расширению; 2. Когда повышается градус, сильфон расширяется, стенки растягиваются и давят на клапанный шток. Баланс системы поддерживается пружиной; 3. Сильфон остывает, его размеры восстанавливаются и перестают оказывает давление на клапанный шток что позволяет остановится потоку. Трехходовой клапан – арматурное устройство, которое обеспечивает регулировку температуры в ветвях отопительной сети за счет смешения или распределения потоков жидкости. В первом случае производиться смешение подачи с обраткой, во втором – часть теплоносителя из подающей магистрали сбрасывается в обратную магистраль. За счет этого выполняется назначение трехходового клапана – регулировка теплового режима. Трехходовой распределительный клапан предназначен для для распределения потока жидкости в системах отопления или охлаждения. Рисунок 10. Пример трехходового клапана Рисунок 11. Принцип работы трехходового клапана Сервопривод(термопривод) (рис. 12) – Сервопривод — это мотор с управлением через отрицательную обратную связь, позволяющую точно управлять параметрами движения. Сервомотором является любой тип механического привода, имеющий в составе датчик положения и плату управления. Рисунок 12. Центральное регулирующее устройство для панельно-лучистых систем отопления и охлаждения, с возможностью монтажа в коллекторном шкафу: Рисунок 13. Распределительный шкаф ( может быть приставной и встроеный) Сам шкаф — место, в которое помещается оборудование, отвечающее за подачу воды в доме и за её нагрев. Рисунок 14 Балансировочный клапан – изделие, занимающееся как раз такими задачами. Балансировочный клапан нужен при организации трубопроводов отопления и реже, горячего водоснабжения изменения вышеописанных параметров. Его задача – автоматический контроль уровня давления и прогрева носителя, а также регулировка его подачи в случае Рисунок 15. По зиция Наименование Обозначение Кол. Примечание 1 Распределительный коллектор со штуцерами на 12 контуров V2A HKV-D 1 DN 1" 2 Кран шаровый муфтовый КШМ-15 2 DN15 3 Насос циркуляционный 1 DN15 4 Клапан балансировочный с обратным клапаном 1 DN15 5 Клапан термостатический с сервоприводом 1 DN15 6 Воздухоотводчик автоматический сливным устройством 2 DN15 7 Термостат предохранительный TS 1 DN15 8 Датчик температуры TE 1 9 Термометр 10 Вентиль регулировочный с сервоприводом 11 Расходомер запорный 12 Пускатель электромагнитный Wilo Para 15-130/643/SC-12 со 2 HKV 8 M30 x1,5 мм HKV-D 8 DN 1/2" ПМЛ-1160М 1 Таблица 8 — Спецификация оборудования 10. Последовательность монтажа напольного отопления Все комплектующие, включая сухую стяжку, должны быть разрешены изготовителем для использования в комбинации с «сухой» системой укладки. 1. Разместить распределительный шкаф REHAU. 2. Установить распределительный коллектор REHAU. 3. Уложить отстенную теплоизоляцию REHAU. 4. Уложить дополнительную теплоизоляцию, если необходимо. 5. Уложить маты согласно выбранной схеме. Теплопроводные пластины TS-14 вставить в теплоизоляционные маты TS-14. 7. Подсоединить конец трубы к распределительному коллектору REHAU. 8. Закрепить трубы в овальных пазах теплопроводных пластин (без натяжения) и в граничных зонах закрепить трубы в поворотных пластинах TS-14. 9. Подсоединить коллектору REHAU. второй конец трубы к распределительному 10. Уложить защитную пленку REHAU на пластины поверх труб. 11. Склеить защитную пленку REHAU или пароизоляцию с самоклеящимся основанием пленочного фартука отстенной теплоизоляции REHAU. Так же монтаж системы отопления поверхностей REHAU включает в себя следующие шаги: - промывка контуров, заполнение водой, удаление воздуха; проведение гидравлического испытания; - проведение теплового испытания; - при необходимости прогрев стяжки. Конструктивные элементы пола представлены на рисунке 16. 11. Резюме В данной курсовой работе была запроектирована система напольного отопления 4- комнатной квартиры первого этажа жилого дома, расположенного в городе Орел, Орловская область. Было произведено определение расчётных потерь теплоты помещениями данной квартиры, расчётной температуры теплоносителя системы напольного отопления, тепловой и гидравлический расчёт контуров напольного отопления. Так же был осуществлён подбор смесительного узла и его автоматизация. трубопроводной арматуры
