Выбор типа нагревательных приборов производится одновременно с выбором системы отопления в соответствии с требованиями норм [2, прил. 11] и рекомендациями справочной литературы [4, гл. 8]. Чем выше требования к микроклимату помещений, тем более высокие требования предъявляются к выбору отопительных приборов. Схемы, характеристики и области применения различных приборов приведены в [4–6].
В жилых зданиях допускается применение радиаторов, панелей и конвекторов, а также отопительных элементов, встроенных в стены, перекрытия и полы. Нагревательные приборы отдают тепловую энергию помещению конвекцией и тепловым излучением (радиацией). В помещениях с повышенными требованиями к микроклимату следует предусматривать приборы, в которых преобладает теплоотдача излучением – имеется одна или несколько плоских поверхностей, обращенных к помещению. Такими свойствами обладают встроенные в стены греющие панели, стальные, современные алюминиевые радиаторы. В помещениях с пониженными требованиями к комфортности воздушной среды (коридоры, лестничные клетки и т. п.) могут использоваться приборы, отдающие тепло преимущественно конвекцией – конвекторы с ребристой поверхностью, ребристые трубы, чугунные радиаторы.
Рис. 3.1. Чугунный радиатор МС-140-108 |
Рис. 3.2. Радиатор стальной панельный однорядный РСВ 1-1 |
Рис 3.3. Радиатор алюминиевый Calidor SUPER |
Чугунные радиаторы (рис. 3.1) собирают из отдельных секций с помощью ниппелей из ковкого чугуна, имеющих с одной стороны наружную правую и с другой стороны – левую резьбу. При вращении ниппеля он ввертывается одновременно в две соединяемые секции, сближая их. Для уплотнения стыков используются прокладки из проолифленного картона.
Стальные радиаторы (рис. 3.2) состоят из двух штампованных стальных листов, соединенных между собой контактной сваркой и образующих ряд параллельных каналов или один змеевидный канал для прохода теплоносителя. Такие нагревательные приборы по сравнению с чугунными имеют примерно вдвое меньшую массу, дешевле, требуют меньше затрат при монтаже. Однако вследствие коррозийной способности стали требуется специальная обработка воды, используемой в качестве теплоносителя, что существенно ограничивает область применения стальных радиаторов.
В последние годы расширяется применение алюминиевых литых радиаторов (рис. 3.3), имеющих меньшие габариты (глубина 70–80 мм против 140 мм у чугунных радиаторов) и более привлекательный дизайн. Эти радиаторы имеют относительно большую плоскую поверхность, обращенную к помещению, что увеличивает теплоотдачу излучением. Кроме того, в секциях устраиваются узкие вертикальные каналы, в которых возникает естественная тяга нагревающегося воздуха, увеличивается скорость воздуха и теплоотдача конвекцией.
Расчет нагревательных приборов заключается в определении площади поверхности Fр и числа элементов отопительных приборов. В реальных проектах рассчитываются все отопительные приборы системы, в курсовом проекте следует рассчитать приборы на стояке, входящем в рассчитанное большое кольцо.
В процессе расчета в первую очередь определяется расчетная плотность теплового потока отопительного прибора qпр , Вт/м2,
, (3.1)
где qном – номинальная плотность теплового потока при стандартных условиях работы, Вт/м2, принимается поприл. 9; Dtср – разница средней температуры теплоносителя в приборе и температуры воздуха в помещении, °С; n, p, спр – коэффициенты, зависящие от типа прибора, приведенные в прил. 9; Gпр – расход воды, проходящей через прибор, кг/ч.
Определение параметров в выражении (3.1) производится по формулам:
· для двухтрубной системы
Gпр = 3,6 ; (3.2)
· для однотрубной системы
Gпр = a Gст, (3.3)
где Qпр – тепловая нагрузка прибора, Вт; c, tг , tо – см. экспликацию к формулам (2.8), (2.12); a – коэффициент затекания воды в прибор, зависящий от соотношения диаметров в узле прибора и определяемый по прил. 8;
Gст – расход воды по стояку по данным гидравлического расчета, кг/ч;
Δtср = 0,5 (tвх + tвых) – tвн, (3.4)
где tвx, tвых, tвн – соответственно температуры теплоносителя на входе и выходе из отопительного прибора, температура воздуха в помещении, °С:
· для двухтрубных систем tвx = tг, tвых = tо;
· для однотрубных tвx определяют как ti для участка подачи воды в прибор из выражения (2.8), а tвых – из формулы
tвых = tвх – 3,6 . (3.5)
Расчетная площадь Fр, м2, отопительного прибора определяется как
Fp = . (3.6)
При применении чугунных радиаторов определяют расчетное количество секций
Np = , (3.7)
где b4 – коэффициент, учитывающий способ установки радиатора в помещении; b3 – коэффициент, учитывающий число секций в одном радиаторе; f – площадь поверхности нагрева одной секции, м2.
Коэффициенты b приведены в прил. 6, а площади f – в прил. 9.
При расчете стальных радиаторов или конвекторов по расчетной площади Fр находят число отопительных приборов, размещаемых в помещении,
. (3.8)
При использовании импортных алюминиевых радиаторов вследствие отсутствия определяемых опытным путем коэффициентов для расчета по принятой в России методике допустимо пользоваться методикой производителя. Так, производитель радиаторов Calidor SUPER приводит расчетную тепловую отдачу одной секции с габаритными размерами 577×97×80 мм при стандартных условиях работы (расход теплоносителя через прибор 0,1л/с, разница средней температуры теплоносителя в приборе и температуры воздуха 70 °С, подача теплоносителя в прибор сверху вниз) qc = 199 Вт, поправочный коэффициент на несовпадение разницы температур кт назначается по табл. 3.1. Несовпадение других условий работы со стандартными условиями не учитывается.
Таблица 3.1
Таблица поправочных коэффициентов кт
кт |
кт |
кт |
кт |
||||
40 |
0,48 |
49 |
0,63 |
58 |
0,78 |
67 |
0,94 |
41 |
0,50 |
50 |
0,65 |
59 |
0,80 |
68 |
0,96 |
42 |
0,51 |
51 |
0,66 |
60 |
0,82 |
69 |
0,98 |
43 |
0,53 |
52 |
0,68 |
61 |
0,84 |
70 |
1,00 |
44 |
0,55 |
53 |
0,70 |
62 |
0,85 |
71 |
1,02 |
45 |
0,56 |
54 |
0,71 |
63 |
0,87 |
72 |
1,04 |
46 |
0,58 |
55 |
0,73 |
64 |
0,89 |
73 |
1,06 |
47 |
0,60 |
56 |
0,75 |
65 |
0,91 |
74 |
1,07 |
48 |
0,61 |
57 |
0,77 |
66 |
0,93 |
75 |
1,09 |
Расчетное количество секций определяется по формуле
N = . (3.9)
Пример 4. Расчёт нагревательных приборов. Исходные данные: здание и систему отопления принять с характеристиками в соответствии с примерами 1 и 2. В системе отопления приняты к установке секционные радиаторы МС-140-108. В примере показан расчёт двух нагревательных приборов в угловом помещении 101, установленных на стояке 1. Решение. Суммарная теплоотдача приборов в помещении 101 равна теплопотерям комнаты 2700 Вт (пример 1). Так как эти приборы находятся в неравных условиях (один – первый, а другой – последний по ходу воды на стояке), теплоотдача первого прибора принята 1500 Вт, второго – 1200 Вт. При расчёте приборов вышележащих этажей разница в условиях их работы изменяется. Схема распределения тепловых нагрузок на стояке показана на рис. 3.4.
|
||
Рис. 3.4. Схема распределения тепловых нагрузок на стояке 1 |
Расчёт начинается с определения Gпр по формуле (3.3).
Gпр = 0,43 · 191 = 82,13 кг/ч.
Значение Gст для стояка 1 было определено ранее в результате гидравлического расчёта системы отопления, Gст = 191 кг/ч. Коэффициент затекания определяется по прил. 8, α = 0,43.
Температура воды на входе в первый нагревательный прибор соответствует tг, t1вх = 105 °С. Температура воды на входе в шестой нагревательный прибор определена в примере 2:
t6вх = 75,7 °С, Qст = 7300 Вт.
По формуле (3.5) определяется температура выхода воды из приборов:
= 105 – = 86,74 °С;
= 75,7 – = 61,1 °С.
По формуле (3.4) подсчитывается средняя температура приборов и разница температур прибора и внутреннего воздуха:
t1cр = 0,5 · (105 + 86,74) – 20 = 75,9 °С;
t6ср = 0,5 · (75,7 + 61,1) – 20 = 48,4 °С.
Подсчитывается расчётная плотность теплового потока по формуле (3.1). Выписываются нужные значения для соответствующего типа отопительного прибора из прил. 9. В примере это секционные радиаторы МС-140-108:
Вт/м2;
Вт/м2.
Определяются расчётные площади нагревательных приборов по формуле (3.6). Коэффициенты условий работы прибора принимаются из прил. 6:
м2;
м2.
Определяется количество секций в приборах по формуле (3.7) (коэффициент принимается по прил. 6; коэффициент – по прил. 9; коэффициент предварительно принимается равным единице):
.
.
Все данные сводятся в табл. 3.2.
Таблица 3.2
Расчет нагревательных приборов
Номер помещения –номер прибора |
Qпр, Вт |
Gст, кг/ч |
a |
Gпр, кг/ч |
tвх, °С |
tвых,°С |
Dtср,°С |
qпр, Вт/м2 |
Fр, м2 |
Nр |
101–1 |
1500 |
191 |
0,43 |
82,13 |
105 |
86,7 |
75,9 |
999,8 |
1,59 |
7 |
101–6 |
1200 |
191 |
0,43 |
82,13 |
75,7 |
61,1 |
48,4 |
556,6 |
2,29 |
10 |
Что бы оставить комментарий войдите
Комментарии (0)