Практическое занятие 4. Тепловой расчёт отопительных приборов

Тепловой расчёт отопительных приборов заключается в определении требуемой площади теплопередающей поверхности отопительного прибора А_пр. Площадь теплопередающей поверхности А_пр можно рассчитать по формуле:

А_пр = (Q_пр/q_пр) β₂,

где Q_пр - тепловая мощность отопительного прибора, Вт;

q_пр - плотность теплового потока, т.е количество теплоты, передаваемой через 1 м² площади поверхности прибора, ВТ/м²;

β₂ - учитыва­ющий дополнительные потери теплоты участком стены, на кото­ром размещен отопительный прибор (табл. 4.9).

Коэффициент β₂ для чугунного радиатора М-140А установленного у наружной стены, в том числе под световым проёмом равен 1,02.

Тепловая мощность отопительных приборов существенно зави­сит от ряда факторов: температуры воздуха в помещении t_в, тем­ператур воды на входе в прибор t_вх и выходе из прибора t_вых; схе­мы питания отопительного прибора водой; затруднений тепло­передачи от прибора, вызванных различными строительными кон­струкциями, и т.д.

Тепловая мощность отопительного прибора должна определятся с учетом теплоотдачи труб стояков и подводки, которая учитывается коэффициентом β₁.

В работе коэффициент β₁ принимается при двухтрубной вертикальной системе отопления для второго этажа равным единице, а для первого равным 1,05.

Расчетную тепловую мощность Q_пр, Вт, отопительного прибора вторго этажа определяют по формуле:

Q_пр = Q_общ *1,

где Q_общ — общие теплопотери помещения, Вт (см. расчёт теплопотерь);.

Расчетную тепловую мощность Q_пр, Вт, отопительного прибора первого этажа определяют по формуле:

Q_пр = Q_общ *1,05,

где Q_общ — общие теплопотери помещения, Вт (см. расчёт теплопотерь);

.

Расчетная плотность теплового потока прибора q_пр в реальных условиях от­личается от номинальной плотности, и определить ее можно, ис­пользуя экспериментальную формулу:

(4.2)

где Δt_ср — температурный напор, при реальных условиях, от­личных от стандартных, °С;

q_ном - номинальная плотность теплового потока, Вт/м²;

70 — температурный напор, при стандартных условиях, указанных выше, °С;

С_пр — фактический расход воды в приборе, кг/ч;

360 — стандартный расход воды в приборе, кг/ч;

nиp — эксперимен­тальные показатели, приведенные в табл. 4.7

Номинальную плотность теплового потока получают экспериментальным путем при стан­дартных условиях: температура воды на входе в прибор t_вх = 105 °С, а на выходе из него t_вых = 70 °С; температура воздуха в помещении t_в = 18 °С; расход теплоносителя (воды) в приборе 360 кг/ч; схема питания отопительного прибора — сверху вниз; прибор установ­лен без ограждений и конструктивных строительных помех.

В паспорте каждого отопительного прибора заводского изготов­ления указывается номинальная плотность теплового потока q_ном, Вт/м². Для чугунного радиатора М-140 А этот показатель составляет 646 Вт/м².

Расчетный средний температурный напор в каждом отопительном приборе по ходу движения теплоносителя, ºС, определяется по формуле:

Δt_ср = t_ср − t_в,

где t_ср - средняя температура в нагревательном приборе, ºС.

Средняя температура в отопительном приборе t_ср, ºС, определяется по формуле:

t_ср = (t_г − t_о)/2.

Принимаются в соответствии с заданием.

Значения показателей пир, используемых при расчете плотности теплового потока отопительных приборов

Расход воды через отопительный прибор, кг/ч, определяется по формуле:

где расч Q – теплопотери помещения из таблицы 3, Вт;

β ₁ – коэффициент зависящий от шага номенклатурного ряда прибора;

β ₂ – коэффициент зависящий от вида прибора и способа установки.

Для определения числа секций чугунных радиаторов в отопи­тельном приборе можно использовать формулу

где β₄ — коэффициент, учитывающий способ установки радиато­ра в помещении;

f— площадь, поверхности нагрева одной секции радиатора, принятого к установке в конкретном помещении, равная для радиатора М-140А 0,254 м²;

β₃ — коэффициент, учитывающий ухудшающиеся ус­ловия передачи радиатором теплоты в зависимости от числа сек­ций в нем.

Коэффициент β₄ при открытой схеме установки равен 1, а при открытой с подоконником равен 1,02 при условии, что между нижней плоскостью подоконника и радиатором расстояние 100 мм.

Значения коэффициента β₃ можно подсчитать по формуле

(4.5)

При определении числа секций в отопительном приборе вы­численное по формуле (4.4) значение округляют до целого числа, учитывая, что требуемый по расчету тепловой поток от прибора при этом не должен уменьшаться более чем на 60 Вт или 5 %.