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

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/(м²°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).

V₁ = π·D²/4·H = 3,14·2,3²/4·13 = 53,98 л.

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

V₂ = π·D²/4·H = 3,14·0,2²/4·13 = 3,67 л. (1 дм³ = 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.