Элементов отопительных приборов

 

Для расчета площади поверхности отопительных приборов прежде всего необходимо определить номинальную плотность теплового потока q_НОМ, Вт/м², которая получена путем тепловых испытаний отопительного прибора при стандартных условиях работы в системе водяного отопления. В стандартные условия входят следующие параметры: температура входящей сверху в прибор воды составляет 105 ^оС; выходящей снизу - 70 ^оС; температура воздуха в помещении - 18 ^оС; расход воды в приборе – 0,1 кг/с; атмосферное давление 1013,3 гПа.

Значение номинальной плотности теплового потока чугунных секционных приводятся в табл. 10. Для других типов отопительных приборов данную величину можно найти в [6, табл. 8.1].

Рис. 4.7. Монтажный чертеж индивидуального теплового пункта: 1 – задвижка; 2 - грязевик;

3 – регулятор давления; 4 – тепловой счетчик; 5 – элеватор № 2; 6 – термометр; 7 - манометр

Таблица 10

Основные технические данные чугунных и стальных радиаторов

Тип прибора	Площадь поверхности секции, f 1, м2	Номинальная плотность теплового потока, qНОМ, Вт/м2	Схема присоединения прибора	Расход теплоносителя через прибор, GПР, кг/с	Показатели степени и коэффициент в формуле (37)
n	p
Радиаторы чугунные секционные:
МС-140-108	0,244		Сверху вниз	0,005-0,014 0,015-0,149 0,15-0,25	0,3	0,02 0,01
МС-140-98	0,240
МС-90-108	0,187
М-90	0,2
Радиаторы стальные панельные типа РСВ1 однорядные:
РСВ1-1	0,71		Снизу вверх	0,005-0,017   0,018-0,25	0,25   0,25	1,113   0,97
РСВ1-2	0,95
РСВ1-3	1,19
РСВ1-4	1,44
РСВ1-5	1,68
То же, двухрядные:
2РСВ1-1	1,42		Снизу вниз	0,005-0,032   0,033-0,25	0,15   0,15	0,08
2РСВ1-2	1,9
2РСВ1-3	2,38
2РСВ1-4	2,88
2РСВ1-5	3,36
Радиаторы стальные панельные типа РСГ2 однорядные:
РСГ2-1-2	0,54		Сверху вниз	0,006-0,08   0,09-0,25	0,3   0,3	0,025
РСГ2-1-3	0,74
РСГ2-1-4	0,95
РСГ2-1-5	1,19
РСГ2-1-6	1,44		Снизу вверх	0,006-0,08   0,09-0,25	0,25   0,25	0,08
РСГ2-1-7	1,68
РСГ2-1-8	1,93
РСГ2-1-9	2,17
То же, двухрядные:
РСГ2-2-4	1,08		Сверху вниз	0,006-0,08   0,09-0,25	0,3   0,3	0,01
РСГ2-2-5	1,48
РСГ2-2-6	1,90
РСГ2-2-7	2,38		Снизу вверх	0,006-0,08   0,09-0,25	0,25   0,25	0,08
РСГ2-2-8	3,36
РСГ2-2-9	4,31

 

Располагая величиной q_НОМ, можно определить расчетную плотность теплового потока отопительного прибора q_ПР, Вт/м², для условий работы, отличных от стандартных, при теплоносителе – воде по формуле

, (37)

где q_НОМ – номинальная плотность теплового потока отопительного прибора при стандартных условиях работы, Вт/м², принимаемый по табл. 10 или [6, табл. 8.1]; G_ПР – действительный расход воды в отопительном приборе, кг/с; n, р – экспериментальные значения показателей степени (табл. 10); Δ t_СР – средний температурный напор, равный

, (38)

где t_ВХ, t_ВЫХ, t_В – температуры, соответственно, теплоносителя на входе и выходе из отопительного прибора, а так же воздуха, ^оС.

Расчетная площадь отопительного прибора, в м², определяется по формуле

, (39)

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 (коэффициент 0,9 учитывает долю теплового тока от теплопроводов, полезную для поддержания температуры воздуха в помещении), Вт.

Суммарную теплоотдачу теплопроводов для практических задач можно найти по упрощенной формуле

, (40)

где q_В, q_Г – теплоотдачи 1 м вертикально и горизонтально проложенных труб, Вт/м, определяемые по табл. 11 исходя из разности температур теплоносителя и воздуха помещения (t_Т - t_В) l_В, l_Г – длина вертикальных и горизонтальных открыто проложенных теплопроводов в пределах помещения, м.

Расчетное число секций чугунных радиаторов вычисляют из соотношения

, (41)

где f ₁ – площадь поверхности нагрева одной секции, м², зависящая от типа радиатора, принятого к установке в помещении (табл. 10); β;₄ – коэффициент, учитывающий способ установки радиатора в помещении, при открытой установке β;₄=1,0; β;₃ – коэффициент, учитывающий число секций в одном радиаторе и принимаемый для радиаторов типа МС-140 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

. (42)

Поскольку расчетное число секций по формуле (41) редко получается целым, то его приходится округлять для получения числа секций N_УСТ, принимаемых к установке. При этом допускают уменьшение теплового потока (Q_ПОТР -0,9 Q_ТР) не более чем на 5 % (но не более чем на 60 Вт). Как правило к установке принимают ближайшее большее число секций радиатора.

Таблица 11

Теплоотдача открыто проложенных трубопроводов (вертикальных –

верхняя, горизонтальных – нижняя строка) систем водяного

отопления по данным [7] (t_Т – температура теплоносителя, t_В –

температура воздуха в помещении)

tТ - tВ, оС	Условный диаметр, мм	Теплоотдача 1м трубы, Вт/м, при tТ - tВ, оС, через 1оС
		28	30	30	31	32	34	34	35	36	37
	36	37	38	39 52	41	42	43	44	45	46
	44	46	47	49	51	52	53	55	56 74	58
		38	38	39	41	41	43	44	44	45 60	46
	47	49	50	51	52	53	54	56	57	58
	59	60	62	64	65	67	68	70	72	73
		47	49	50	51	52	53	55	55	56	57
	59	61	63	64	65	66 85	67	68	70	72
	74	76	78	79	81	83	85	86	88	89
		59	60	61	63	64	65	66	67	68	70
	74	75	77	78	80	81	83	84	86	87
	93 114	94 114	96	97	100	101	103	107	107	109

 

Пример 5.1. Определить число секций чугунного радиатора типа МС–140–108, установленного на первом этаже 101 комнаты (см. рис. 3.2 и 4.6) у наружной стены без ниши под подоконником (на расстоянии от него 50 мм, в помещении высотой 2,7 м при Q_ОТ =1067 Вт при t_В =20 ^оС.

Радиаторы присоединены к двухтрубному стояку системы отопления с верхней разводкой при t_Г =95 ^оС и t_О =70 ^оС. В помещении установлены два отопительных прибора с тепловой нагрузкой 534 Вт и 533 Вт, что в сумме составляет Q_ОТ =1067 Вт (см. табл.6).

Охлаждение воды в подающей магистрали не учитываем.

Решение. Температурный напор, т.е. разность средней температуры воды в отопительном приборе и температуры окружающего воздуха, определяемый по формуле (38) составляет

^оС.

Плотность теплового потока радиатора МС-140-108 при G_ПР =19 кг/ч или 0,052 кг/с, вычисленного по формуле (26), находим по выражению (37)

Вт/м².

Теплоотдачу трубопроводов определяют по формуле (40): q_В, q_Г находят по табл. 11; l_В, l_Г измеряют по схеме, которая для условий рассматриваемого примера показана на рис. 5.1.

Рис. 5.1. Схема для определения l_В и l_Г (к примеру 5.1)

 

Вт.

По формуле (39) определяем расчетное число секций радиатора с учетом того, что в помещении будут установлены два отопительных прибора:

м².

Расчетное число секций вычисляем по формуле (41)

шт.

К установке принимаем отопительный прибор, состоящий из двух секций.

Результаты расчета оформляем в виде табл. 12. В табл. 12 внесены данные, полученные для примера 5.1.