Определение площади поверхности и числа элементов отопительных приборов

Для расчета F_p определяют плотность теплового потока отопительного прибора. Для этого используют номинальную плотность теплового потока.

Номинальную плотность теплового потока q_ном, Вт/м², получают испытаниями прибора для стандартных условий работы (средний температурный напор Δt_ср^ст = 70 °C, расход воды в приборе G_пр^ст = 0,1 кг/с, атмосферное давление р_б == 1013,3 гПа.).

Стандартный температурный напор для воды, при котором проводятся испытания приборов

Δt_ср^ст = t_ср – t_в = 0,5 (t_вх – t_вых) – t_в = 0,5 (105 + 70) — 18 = 69,5 ≈ 70 °C,

где температура входящей сверху в прибор воды t_вх = l05 °C; выходящей снизу t_вых = 70 °С; температура воздуха в помещении t_в = 18 °C.

Номинальная плотность теплового потока, Вт/м², приведена в табл. 6.1. Из таблицы видно, что q_ном панельных радиаторов в 1,5 — 2 раза выше, чем q_ном конвекторов.

Располагая q_ном, определимрасчетную плотность теплового потока прибора q_пр, Вт/м², для условий работы, отличных от стандартных:

а) для воды

где q_ном — номинальная плотность теплового потока прибора при стандартных условиях, Вт/м² (табл. 6.1); Δt_ср — температурный напор, Δt_ср = [0,5 (t_вх – t_вых) – t_в], °C; G_пр — действительный расход воды прибора, кг/с, G_пр = Q_т/[с (t_вх – t_вых)]; n, p —экспериментальные значения, (табл. 6.1); с_пр — коэффициент схемы присоединения отопительного прибора и изменения показателя степени p в различных диапазонах расхода теплоносителя (табл. 6.1).

б) для пара

(6.3)

где Δt_н — температурный напор, равный разности температуры насыщенного пара и температуры воздуха помещения (t_п – t_в), °С.

Определим тепловой поток прибора Q_np, Вт:

Q_np = q_np F_р. (6.4)

Расчетная площадь F_p, м², отопительного прибора независимо от вида теплоносителя

F_р = Q_np / q_np. (6.5)

С учетом дополнительных факторов, влияющих на теплоотдачу

F_р = Q_npβ₁β₂ / q_np. (6.6)

где Q_np — теплоотдача отопительного прибора в отапливаемое помещение

Q_np = Q_потр — 0,9 Q_тр, (6.7)

где Q_потр — теплопотребность помещения (теплопотери минус теплопоступления), Вт; Q_тр — суммарная теплоотдача открыто проложенных в пределах помещения стояков, подводок, к которым непосредственно присоединен прибор (0,9 учитывает долю теплового потока от теплопроводов, полезную для поддержания температуры воздуха в помещении).

С учетом выражения (6.7) формула (6.6) приобретает вид

F_р = (Q_потр — 0,9 Q_тр) β₁β₂ / q_np. (6.8)

где Q_пот, Q_тр — см. (6.7); q_np — см. (6.2) и (6.3); β₁ — коэффициент учета дополнительного теплового потока отопительных приборов за счет округления сверх расчетной величины (табл. 6.2); β₂ — коэффициент учета дополнительных потерь теплоты отопительными приборами у наружных ограждений (табл. 6.3).

Таблица 6.2. Значения коэффициента β₁

Номенклатурный ряд отопительных приборов, кВт β₁

0,12 1,02

0,15 1,03

0,18 1,04

0,21 1,06

0,24 1,08

0,3 1,13

Примечание. Для отопительных приборов с номинальным тепловым потоком более 2,3 кВт принимают вместо β₁ коэффициент β₁¹=0,5(l+ β₁).

Таблица 6.3. Значения коэффициента β₂

Отопительный прибор Значение β₂ при установке прибора

у наружной стены, в том числе под световым проемом у остекления светового проема

Радиатор чугунный секционный 1,02 1,07

Радиатор стальной панельный 1,04 1,10

Конвектор с кожухом 1,02 1,05

Конвектор без кожуха 1,03 1,07

Суммарная теплоотдача теплопроводов Q_тр, Вт

Q_тр = ∑k_тр πd_нl (t_т - t_в), (6.9)

где k_тр, d_н и l —коэффициент теплопередачи, Вт/(м²·К), наружный диаметр, м, длина, м, отдельных теплопроводов; t_т и t_в — температура теплоносителя и воздуха в помещении, ^оС.

На практике Q_тр определяют по упрощенной формуле

Q_тр = q_вl_в + q_гl_г. (6.10)

где q_в и q_г — теплоотдачи (справочные) 1 м вертикально и горизонтально проложенных труб, Вт/м, исходя из их диаметра и разности температур (t_т - t_в), l_в и l_г — длина вертикальных и горизонтальных труб в пределах помещения, м.

Расчетное число секций чугунных радиаторов

N_р = F_рβ₄/(f₁β₃), (6.11)

где f₁ — площадь поверхности нагрева одной секции,м², (табл. 6.1); β₄ — коэффициент, учитывающий способ установки радиатора в помещении (рис. 6.13), при открытой установкеβ₄ = 1,0; β₃ — коэффициент, учитывающий число секций в одном радиаторе.

β₃для радиаторов МС-140: число секций от 3 до 15 — 1, от 16 до 20 — 0,98, от 21 до 25 — 0,96, а для остальных чугунных радиаторов

β₃ = 0,92+0,16/F_p. (6.12)

Рис. 6.13. Способы установки отопительных приборов

N_р округляют до N_уст – числа секций принимаемых к установке. При этом допускают уменьшение теплового потока Q_np не более чем на 5 % (но не более чем на 60 Вт).

Для остальных отопительных приборов β₃ = 1. Если устанавливают панельный радиатор типа РСВ1 и РСГ2 или конвектор с кожухом площадью f₁, м², тоих число в помещении составит

N = F_p/f₁. (6.13)

Число конвекторов без кожуха или ребристых труб по вертикали и в ряду по горизонтали определяют по формуле

N = F_p/nf₁, (6.14)

где n — число ярусов и рядов элементов прибора; f₁ — площадь одного элемента конвектора или одной ребристой трубы, м².

Результаты вписывают в бланк (табл. 6.4).

Таблица 6.4. Расчет отопительных приборов.

№ помещения	Тепловая мощность Q_потр, Вт	Температура воздуха в помещении t_в, °С	Температура теплоносителя на входе t_вх, °С	Температура теплоносителя на выходе t_вых, ^оC	Температурный напор t_ср, ^оC	Расход теплоносителя G, кг/ч	Расчетная плотность теплового потока прибора q_пр, Вт/м²

Поправочные коэффициенты	Теплоотдача теплопроводов Q_т_p, Вт	Q_т_p, (8.7),Вт	Расчетная площадь прибора F_р, м²	Поправочные коэффициенты	Расчетное число секций, N_p	Установочное число секций N_уст
β₁	β₂	β₃	β₄

Теплоотдачу приборов изменяют количество воды, проходящей через прибор и ее температурой. Центральное регулирование температуры воды осуществляют в котельной (ТЭЦ). Местное регулирование - изменением количества воды, поступающей в прибор. В двухтрубных системах применяют краны двойной регулировки (рис. 5.12, г). В однотрубных системах - на подводках к приборам трехходовые краны (КРТП и КРПШ рис. 5.12, е).

Регулировочными кранами выполняют: монтажное (при наладке и пуске системы) и эксплуатационное регулирование (при эксплуатации). Регулировочные краны не устанавливают у приборов, размещаемых в лестничных клетках и в местах, где вода может замерзнуть. Не допускается установка запорно-регулировочной арматуры на «сцепках» приборов.

Применяют и автоматические регулирующие устройства.

Контрольные вопросы. 1. Какие основные требования предъявляются к отопительным приборам? 2. Какие виды отопительных приборов применяют для жилых, общественных и производственных зданий? 3. Где размещают и как устанавливают отопительные приборы? 4. В каких единицах измеряют площадь поверхности отопительных приборов? 5. Для каких условий работы получены значения номинальной плотности теплового потока отопительных приборов? 6. Каким образом учитывают дополнительные факторы, влияющие на теплопередачу отопительных приборов? 7. В каких случаях и в каком размере необходимо учитывать теплоотдачу теплопроводов системы отопления? Какова методика проведения этого расчета? 8. Почему необходимо регулировать теплоотдачу отопительных приборов? Какие существуют методы регулирования теплоотдачи? 9. Каким образом регулируется теплоотдача конвекторов «Универсал»?

Таблица 6.1. Основные технические данные некоторых отопительных приборов

Наименование прибора, его тип, марка	Площадь поверхности нагрева секции t₁, м²	Номинальная плотность теплового потока q_ном, Вт/м²	Схема присоединения прибора	Расход теплоносителя через прибор Gпр, кг/с	Показатели степени и коэффициент в формуле (8.2)
n	p	с_пр
Радиаторы чугунные секционные: МС-140-108 МС-140-98 МС-90-108 М-90	0,244 0,240 0,187 0,2		Сверху вниз	0,005-0,014	0,3	0,02	1,039
0,015-0,149	0,3
0,15-0,25	0,3	0,01	0,996
Радиаторы стальные панельные типа РСВ1 однорядные: РСВ1-1 РСВ1-2 РСВ1-3 РСВ 1-4 РСВ1-5	0,71 0,95 1,19 1,44 1,68	710 712 714 712 714	Снизу вниз	0,005-0,017	0,25	0,12	1,113
0,018-0,25	0,25	0,04	0,97
То же, двухрядные: 2РСВ1-1 2РСВ1-2 2РСВ1-3 2РСВ1-4 2РСВ1-5	1,42 1,9 2,38 2,88 3,36		Снизу вниз	0,005-0,032	0,15	0,08	1,092
0,033-0,25	0,15
Радиаторы стальные панельные типа РСГ2 однорядные: РСГ2-1-2 РСГ2-1-3 РСГ2-1-4 РСГ2-1-5 РСГ2-1-6 РСГ2-1-7 РСГ2-1-8 РСГ2-1-9	0,54 0,74 0,95 1,19 1,44 1,68 1,93 2,17		Сверху вниз	0,006-0,08	0,3	0,025
0,09-0,25	0,3
Снизу вниз	0,006-0,08	0,25	0,08
0,09-0,25	0,25
То же, двухрядные: РСГ2-2-4 РСГ2-2-5 РСГ2-2-6 РСГ2-2-7 РСГ2-2-8 РСГ2-2-9	1,08 1,48 1,90 2,38 3,36 4,31		Сверху вниз	0,006-0,08	0,3	0,01
0,09-0,25	0,3
Снизу вниз	0,006-0,08	0,25	0,08
0,09-0,25	0,25
Трубы чугунные ребристые: ТР-1 ТР-1,5 ТР-2			-	0,01-0,25	0,25	0,07
Конвекторы настенные с кожухом малой глубины типа «Универсал»: КН20-0,400 КН20-0,479 КН20-0,655 КН20-0,787 КН20-0,918 КН20-1,049 КН20-1.180 КН20-1,311 КН20-1,442 КН20-1,573 КН20-1,704 КН20-1,835 КН20-1,966	0,952 1,140 1,830 2,200 2,570 2,940 3,300 3,370 4,039 4,410 4,773 5,140 5,508		Любая	0,01-0,024	0,3	0,18
0,025-0,25	0,3	0,07
Конвекторы без кожуха типа «Аккорд» КА-0,336 КА-0,448 КА-0,560 КА.0,672 КА-0,784 КА-0,896 КА-1,008 КА-1,120 К2А-0,621 К2А-0,823 К2А-1,030 К2А-1,237 К2А-1,445 К2А-1,646 К2А-1,854 К2А-2,061	0,98 1,3 1,63 1,96 2,28 2,61 2,94 3,26 1,95 2,60 3.25 3,90 4,56 5,19 5,85 6.50		Любая	0,01-0,25	0,2	0,03
Конвекторы островные напольные типа «Ритм»: К020-0,915 К020-1,370 К020-2,140	2,130 3,195 4,970		-	0,01-0,024	0,35	0,18
0,025-0,25	0,35	0,07
Конвекторы островные напольные высокие типа «КВ» КВ20-5,665-600 КВ20-6,80-900 КВ20-7,37-1200	12,78 12,78 12,78	443 532 577	-	0,01-0,25	0,25	0,1

Примечание. Отопительные приборы могут быть присоединены по любой из указанных схем: «сверху вниз», «снизу вверх», «снизу вниз».

Дата добавления: 2016-05-25; просмотров: 5328;

Отопительный прибор	Значение β₂ при установке прибора
у наружной стены, в том числе под световым проемом	у остекления светового проема
Радиатор чугунный секционный	1,02	1,07
Радиатор стальной панельный	1,04	1,10
Конвектор с кожухом	1,02	1,05
Конвектор без кожуха	1,03	1,07