Людмила Босикова - Двенадцать снежинок из ниток - ностальгия по уюту. Азы домашнего шитья...(Сделай сам №3∙1995)

Учетный расход тепла на нагрев 50 л воды от температуры +16 °C до +50 °C определим по формуле:

Q= C· m·( t к— t н) ккал

где С— теплоемкость воды, равная 1 ккал;

m— масса воды, равная 50 кг,

t к — конечная температура воды, равная +50 °C;

t н— начальная температура воды, равная +16 °C.

Q = 50·(50–16) = 1700 ккал.

Как было сказано выше, нагрев воды в теплообменнике производится в течение одного часа. 1 ккал/ч = 1,16 Вт, следовательно, расчетный расход;

Q = 1700·1,16 = 1972 Вт.

Площадь поверхности нагрева емкостного водонагревателя определим по формуле:

F нarp.= 1,2· Q гв./ К·( t п+ t о)/2 — t г— t x/2,

где Q гв.- расчетный расход тепла на нагрев воды, равный 1972 Вт;

1,2— коэффициент, учитывающий потери тепла;

К— коэффициент теплопередачи от теплоносителя к воде, который для стали равен 290, а для меди и латуни — 350 Вт/(м 2°С)

t п — температура теплоносителя в подающем трубопроводе, равная 80 °C;

t o— температура теплоносителя в обратном трубопроводе, равная 60 °C;

t г— расчетная температура горячей воды, равная 50 °C;

t х— расчетная температура холодной воды, равная 16 °C;

F нarp.= 1,2·1972/290·(80 + 60/2) — (50 + 16/2) = 0,24 кв.м

Передача тепла от воды, циркулирующей в системе отопления, воде, находящейся в водонагревателе, производится через нагретую поверхность центральной трубы водонагревателя.

Центральная труба имеет наружный диаметр d= 60 мм (0,6 дм, 0,06 м), длина трубы Н= 1,3 м. Площадь развертки трубы по наружному диаметру равна

S= π· D· H= 3,14·0,06·1,3 = 0,24 кв.м.

Для определения емкости теплообменника необходимо из объема кожуха водонагревателя вычесть объем центральной трубы. Кожух водонагревателя (рис. 7) представляет собой цилиндр, наружный диаметр которого D= 1300 мм (13 дм).

V 1= π· D 2/4· H= 3,14·2,3 2/4·13 = 53,98 л.

Объем центральной трубы, диаметр которой равен 0,2 дм при длине 13 дм, равен,

V 2= π· D 2/4· H= 3,14·0,2 2/4·13 = 3,67 л. (1 дм 3= 1 л.)

Объем водонагревателя равен разности этих объемов (53,98 — 3,67 = 50,29 л), что практически соответствует исходной величине.

Кроме перечисленных ежедневных потребностей в горячей воде, один раз в неделю семья должна помыться и постирать белье.

Для стирки белья необходимо затратить 20 л горячей воды с температурой 55 °C на один килограмм сухого белья и 120 л воды той же температуры для мытья одного человека.

Условно принимаем, что при еженедельной стирке вес сухого белья на семью из четырех человек составляет 6 кг.

Расход горячей воды с температурой 55 °C будет равен 4·120 + 6·56 = 600 л. Получение такого количества горячей воды в достаточно короткий срок (5–6 ч) может обеспечить дровяная колонка при непрерывной топке.

Учитывая, что горячее и холодное водоснабжение взаимно связаны, на рис. 4 схематично изображены элементы этих сетей применительно к условиям ранее поставленной задачи. Холодная вода с температурой +5 °C из артскважин подается в емкость 2 . В качестве емкости используется стандартная чугунная ванна, внутренняя поверхность которой эмалирована. Вода подводится к ванне и отводится от нее с помощью узла, закрепленного в выпускном отверстии. Конструкция этого узла представлена на рис. 8.

Рис. 8. Узел заполнения и опорожнения накопительной емкости:

1— труба, подающая воду из артскважины (изготавливается из стандартной оцинкованной трубы Ду-20); 2— штуцер трубы 1 (изготавливается из латуни); 3— крышка ванны с отбойным колпачком (изготавливается из оцинкованного железа); 4— переходник (изготавливается из стандартного выпуска путем удаления крестовины); 5— тройник (стандартная деталь); 6— прокладка; 7— пробка (изготавливается из латуни по размерам радиаторной пробки с правой резьбой); 8— труба для опорожнения отопительной емкости (изготавливается из стандартной оцинкованной трубы); 9— ванная (стандартная); 10— переливное отверстие, в которое из стандартных деталей монтируется переливная Ду-25

Ванна укрепляется под потолком пристройки. Для определения величины напора, под которым вода будет подаваться к кранам умывальников и дровяной колонке, необходимо вычислить расстояние между зеркалом воды в ванне и кранами. При расчете необходимо руководствоваться следующими данными: 1) высота помещения ванной комнаты — 2,7 м, 2) расстояние от чистого пола в ванной комнате до кранов — 0,95 м, 3) высота ванны — 0,46 м; 4) расстояние от верхнего края ванны до центра переливного отверстия — 0,075 м. 5) расстояние от верха ванны до потолка — 0,04 м.