Определение площади поверхности и числа элементов отопительных приборов

Площадь поверхности отопительных приборов F_р измеряют только в м. Для расчета F_p прежде всего необходимо определить величину теплового потока отопительного прибора, обусловленного его поверхностной плотностью, т.е. значением теплового потока, передаваемого от теплоносителя в окружающую среду через 1 м площади поверхности прибора.

Плотность теплового потока приборов зависит от тех же факторов, что и коэффициент теплопередачи. Для упрощения расчетов определяют с учетом всех факторов сразу плотность теплового потока отопительного прибора q_пр.. Для этого используют так называемую номинальную плотность теплового потока, q_ном, Вт/м, которую получают путем тепловых испытаний отопительного прибора для стандартных условий работы в системе водяного отопления, когда средний температурный напор Dt_ср^ст =70°С, расход воды в приборе составляет G_пр^ст = 0.1кг/с, а атмосферное давление Р_б = 1013.3 гПа.

Стандартный температурный напор при теплоносителе воде, при котором проводятся тепловые испытания отопительных приборов, получен по формуле:

Dt_ср^ст = t_ср – t_в = 0,5×(t_вх + t_вых) – t = 0,5×(105 + 70) – 18 = 69,5» 70°С,

где температура входящей сверху в прибор воды t_вх=105°С; выходящей снизу t_вых=70°С; температура воздуха в помещении t_в=I8°C.

Располагая величиной q_ном можно определить расчетную плотность теплового потока отопительного прибора q, Вт/м², для условий работы, отличных от стандартных, по формулам:

а) для теплоносителя - воды

(12.1)

где q_ном - номинальная плотность теплового потока отопительного прибора при стандартных условиях работы, Вт/м²; Dt_ср- температурный напор, равный разности полусуммы температур теплоносителя на входе и выходе отопительного прибора и температуры воздуха помещения, Dt_cp= [0.5(t_вх + t_вых) – t_в],°С; G_пр - действительный расход воды в отопительном приборе, кг/с; n, p - экспериментальные значения показателей степени; коэффициент, учитывающий схему присоединения отопительного прибора и изменения показателя степени в различных диапазонах расхода теплоносителя.

б) для теплоносителя - пара

(12.2)

где q_ном - форм. 8.2; Dt_н - температурный напор, равный разности температур насыщенного пара и температуры воздуха помещения (t_п - t_в), °С.

Если известна поверхностная плотность теплового потока отопительного прибора q_пр, то тепловой поток прибора Q_пр, Вт, пропорциональный площади его нагревательной поверхности, составит:

Q_пр = q_пр × F_р (12.3)

Отсюда, расчетная площадь F_р, м, отопительного прибора независимо от типа теплоносителя

F_р = Q_пр / q_пр (12.4)

При учете дополнительных факторов, влияющих на теплоотдачу прибора, формула (12.4) примет вид

(12.5)

где Q_np- теплоотдача отопительного прибора в отапливаемом помещении, определяется по формуле

Q_np = Q_потр - 0.9×Q_тр, (12.6)

где Q_потр - теплопотребность помещения, равная его теплопотерям за вычетом теплопоступлений, Вт; Q_тр - суммарная теплоотдача открыто проложенных в пределах помещения стояков, подводок, к которым непосредственно присоединен прибор.

С учетом выражения (12.6) формула (12.5) приобретает вид

(12.7)

где Q_потр, Q_тр - то же, что и в формуле (12.6).

Суммарную теплоотдачу теплопроводов Q_тр, Вт, можно определить по формуле

Q_тр = Sk_трpd_н (t_т – t_в), (I2.8)

где k_тр, d_н и l - соответственно коэффициенты теплопередачи, Вт/(м²×К) наружный диаметр, м и длина, м, отдельных теплопроводов; t_т и t_в -температура теплоносителя и воздуха в помещении, °С.

На практике теплоотдачу от теплопроводов определяют по формуле

Q_тр= q_вl_в + q_гl_г (12.9)

В формуле 12.7: b₁- коэффициент учета дополнительного теплового потока устанавливаемых отопительных приборов за счет округления сверх расчетной величины; b₂ - коэффициент учета дополнительных потерь теплоты отопительного прибора у наружных ограждений.

Расчетное число секций чугунных радиаторов определяют по формуле

(12.10)

где f₁ - площадь поверхности нагрева одной секции, м, зависящая от типа радиатора, принятого к установке в помещении; b₄ - коэффициент, учитывающий способ установки радиатора в помещении, при открытой установке b₄ = 1.0; b₃ - коэффициент, учитывающий число секций в одном радиаторе и принимаемый для радиаторов типа MC-I40 равным: при числе секций от 3 до 15 - 1, от 16 до 20 - 0.98, от 21 до 25-0.96, а для остальных чугунных радиаторов вычисляется по формуле

b₃ = 0.92 + 0.16/F_р (12.11)

Расчетное число секций по формуле (12.10) округляют для получения числа секций Nуст, принимаемых к установке (ближайшее большее число секций радиатора). Для всех остальных отопительных приборов b₃ = 1.

Если к установке приняты панельный радиатор PCBI и РСГ2 или конвектор с кожухом определенной площади f₁, м, то их число составит:

N = F_р / f₁ (12.12)

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

N = F_р / n×f₁ (12.13)

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

В течение отопительного периода изменяются теплопотери помещения, т.к. изменяется температура наружного воздуха, воздействует ветер и солнечная радиация, а также изменяются бытовые и технологические выделения. Для приведения теплоотдачи приборов в соответствие с потерями теплоты необходимо изменять количество воды, проходящей через приборы, и ее температуру. Качественное и количественное регулирование достигается изменением виды соответственно температуры воды и количества воды, поступающей в прибор. Регулировочные краны устанавливают для проведения двух не зависящих одна от другой стадий регулирования: монтажной - в период наладки и пуска системы и эксплуатационной - во время эксплуатации системы. Не допускается установка запорно-регулировочной арматуры на "сцепках" приборов. Для конвекторов с воздушными регулирующими клапанами установку регулирующей арматуры на подводках не предусматривают.

В системах парового отопления предел качественного регулирования весьма ограничен, поэтому в этих системах применяется центральное и местное количественное регулирование: при изменении температуры наружного воздуха меняется количество пара, поступающего в систему, либо пар подается с определенным перерывом.

В последние годы стали применять автоматические регулирующие устройства, которые автоматически перекрывают вентили на теплопроводах при повышении температуры в помещении и вновь открывают их при понижении температуры.

Дата добавления: 2014-01-05