книги / Отопление и вентиляция. Отопление-1

Конвекторы плинтусного типа КП без кожуха с оребренной трубы d=15 мм

скорости воздуха проходящего через конвектор и тем самым увели­ чению теплосъема.

Применяют также чугунные конвекторы, отливаемые в виде от­ дельных секций, собираемых на фланцах. Чугунные конвекторы по •массе и стоимости на 1 0 —2 0 %' экономич­

нее чугунных радиаторов типа М-140.

Неметаллические нагревательные при­ боры. К ним относят, в частности радиа-

52

U

*зо

торы из фарфора. Но несмотря на высокую санитарно-гигиениче­ скую оценку они не получили широкого применения. Причина — трудность изготовления и достижения плотного соединения кера­ мических приборов с металлическими трубопроводами.

Еще менее распространены радиаторы из пластических керами­ ческих масс, обогреваемые закрытым поверхностным теплообмен­ ником (рис. III.5). В качестве теплоносителя здесь используется вода, в том числе перегретая, реже пар.

противление теплообмену у внутренней поверхности стенки прибо­ ра; Ô/X=RT — сопротивление теплопроводности стенки; Ô— толщи­ на стенки; Я— коэффициент теплопроводности стенки; 1/ац = /?ц — сопротивление теплообмену у внешней поверхности прибора.

Теоретические расчеты и экспериментальные данные позволя­ ют сделать замечание, что формула (III.8 ) справедлива лишь в том случае, когда поверхность внутреннего теплообмена или тепловосприятия FB и внешнего теплообмена или теплоотдачи F„ равны. В противном случае, если Fn>FB, что обычно наблюдается при на­ личии у нагревательного прибора оребрения, величины RB и Rn по­ лучают следующий вид:

Наиболее высокий коэффициент теплопередачи имеют те на­ гревательные приборы, у которых отношение Fa :FBæ 1. По этой причине коэффициент теплопередачи ребристых труб меньше, чем гладкостенного прибора, так как Fn :FB много больше 1,0.

Коэффициент теплопередачи нагревательного прибора зависит от величины температурного напора, равного разнице температур теплоносителя (tn поверхности приборе) и температуры воздуха помещения; чем больше эта разность, тем выше коэффициент тепло­ передачи прибора.

Коэффициент теплопередачи одной горизонтально проложенной трубы больше, чем у-прибора-регистра, состоящего из нескольких труб, расположенных параллельно друг над другом. Объясняется это тем, что воздух, поднимаясь от труб вверх, нагревается, благо­ даря чему разность температур поверхности прибора и окружающе­ го воздуха уменьшается, следовательно, снижается и величина ко­

По этой же причине коэффициент теплопередачи низкого радиа­ тора имеет большее значение, чем у высокого.

Величина теплопередачи нагревательного прибора зависит от целого ряда факторов, отражаемых поправочными коэффициентами Pi, 02, Рз, 04 и Рб, которые учитывают при определении поверхности нагревательных приборов и величин теплоотдачи. Поправочный коэффициент Pi учитывает способ установки нагревательного при­ бора. Экспериментально установлено, что коэффициент теплоотда­ чи прибора зависит от условий его установки; с возрастанием ско­ рости строго направленного потока воздуха около нагревательного прибора коэффициент теплоотдачи увеличивается, что учитывается поправочным коэффициентом Pi-.

Поправочный коэффициент 02 учитывает влияние остывания во­ ды в трубопроводах. Целесообразность введения этого коэффици­

ента состоит в следующем. Все нагревательные приборы, установ­ ленные в здании, рассчитывают на одну и ту же температуру теп­ лоносителя. Фактическая температура теплоносителя воды зависит от расстояния, на котором установлен каждый нагревательный прибор от источника тепла. Имеется в виду, что теплоноситель, двигаясь по трубопроводам и отдавая часть своего тепла воздуху помещения, где проложены трубы, снижает свою

лее 2 0 р3= 1,1) - Поправочный коэффициент Р4 учитывает способ присоединения

радиатора к трубопроводам системы, отопления. В настоящее вре­ мя применяют схемы присоединения приборов к стоякам систем отопления, показанные на рис. III.7.

Присоединение радиаторов по схеме «снизу вниз» (рис. III.7, в) и «снизу вверх» (рис. III.7, г, с?) уменьшает коэффициент теплопе­ редачи по сравнению с радиаторами, присоединенными по схеме «сверху вниз» (рис. III.7, а, б), при неизменном расходе теплоно­ сителя.

Поправочный коэффициент Ps зависит от расхода (представлен­ ного относительной величиной) теплоносителя, точнее от скорости

теплоносителя, в элементах нагревательного (колонках секций) прибора.

Кроме того, величина расхода теплоносителя влияет на равно­ мерность температурного поля на внешней поверхности прибора.

Потребную поверхность F нагревательного прибора водяных систем отопления в м2 определяют.по уравнению

Я (*ир— *в) р4?5

где Q — количество тепла, отдаваемое прибором (соответствующее расчетным теплопотерям отапливаемого помещения); QTp—тепло­ отдача труб, находящихся в одном помещении с прибором; к — ко­ эффициент теплопередачи прибора жданного типа, определяемый в зависимости от вида теплоносителя, разности средней температуры теплоносителя и температуры воздуха помещения; tuv — средняя температура теплоносителя, принимаемая при расчете нагреватель­ ных приборов водяных систем отопления равной

h -Ь h

^пр

где 11 и h — температура воды соответственно в подающей t\ и об­ ратной t2 подводках нагревательного прибора; pi, р2, Рз, Р4, Ps— поправочные коэффициенты (см. прилож. 2, 5, 6 , 7 и табл. III.4).

При расчете нагревательных приборов паровых систем отопле­ ния низкого давления (р<0,7 кг/см2) ^пр принимают равной темпе­

Одним из критериев технико-экономического анализа пр.и выбо­ ре нагревательных приборов для систем отопления данного объек­ та служит масса 1 экм прибора. Эквивалентным квадратным мет­ ром называют условную поверхность нагревательного прибора с теплоотдачей 435 ккал/ч при разности средней температуры тепло­ носителя и воздуха помещения Д/пр = 64,5°, расходе воды 17,4 кг/ч, стандартной (открытой) установке и подаче теплоносителя по схе­ ме «сверху вниз».

Учитывая изложенное, поверхности F нагревательных приборов водяных систем отопления в экм определим по формуле

•FTP — поверхность открыто проложенных трубопроводов, отдаю­

щих тепло в помещение, в котором устанавливается нагревательный прибор, экм; <7э (прилож. 1 0 ) — теплоотдача или плотность теплово­ го потока на 1 экм нагревателнього прибора, ккал/(ч-экм), 0 4 —» поправочный коэффициент, который учитывает способ присоедине­ ния нагревательного прибора к подводкам; 0 5 — влияние на тепло­ отдачу расхода (или скорости) теплоносителя.

Теплоотдачу или плотность теплового потока «а 1 экм опреде­

учетом р4, ккал/ч • экм • град (Вт/экм • град) ; Д/Пр — разность между средней температурой теплоносителя в нагревательном приборе и температурой воздуха помещения.

При изменении расхода теплоносителя в приборе теплоотдача его может оставаться постоянной только при условии изменения в нем перепада температур теплоносителя, т. е.

q3 = Gcti, (ШЛЗ)

где G — фактический расход теплоносителя, кг/(ч-экм); с — удель­ ная теплоемкость теплоносителя, ккал/кг-град; Дt= tBX—^вых— пе­ репад температур теплоносителя в нагревательном приборе; tBX и ^вых— температуры воды, входящей в прибор и выходящей из него.

Поправочный коэффициент на способ присоединения нагрева­ тельного прибора 04 принимают равным: при подаче воды сверху вниз 04=1; снизу вверх 04= 0,78^ снизу вниз 04=0,9.

Влияние расхода G теплоносителя на теплоотдачу нагреватель­ ного прибора определяют по его относительному значению

При расчете поверхности F нагревательных приборов в экм па­ ровых систем отопления применяют формулу

где Pi и Рз — поправочные коэффициенты те же, что и применяемые при расчете водяных систем отопления; q3 — теплоотдача прибора, вычисляемая по формуле (III.12); значение q2 принимают по прилож. 10.

Учет полезной теплоотдачи трубопроводами. Определяя поверх­ ность нагрева приборов, устанавливаемых в помещении, следует учитывать тепловыделение в помещении открыто приложенных тру­ бопроводов (магистралей, если они прокладываются в отапливае­ мом помещении, стояков, подводок к -нагревательным приборам). Для случаев скрытой прокладки трубопроводов их тепловыделе­ ние не учитывают.

Тепловыделения от трубопроводов систем отопления следует учитывать в тех случаях, когда они составляют более 5% от теплопотерь помещения. Для квартирных водяных систем отопления с естественной циркуляцией тепловыделения от трубопроводов нужно всегда определять ввиду необходимости тщательного установления температуры теплоносителя в трубопроводах для выявления распо­ лагаемого давления.

Количество тепла QT, отдаваемое открыто проложенными не­ изолированными трубопроводами, определяют по формуле

Qr=FKT(tT —tB)<f,

(III.16)

Qr=ndlKT(tr—ta)<D,

где F — наружная поверхность трубы, м2; d — наружный диаметр трубопрЬвода, м; I —длина трубопровода, м; /ст — коэффициент теплопередачи труб, ккал/м2*ч-град; при теплоносителе воде /ст= = 11 —12,5 ккал/м2-ч*град; при паре низкого давления /ст= = 13 ккал/м^ч-прад; tv— температура стенки трубы, принимаемая равной температуре теплоносителя, град; /в — расчетная температу­ ра воздуха помещения; ср — коэффициент, характеризующий усло­

Потери тепла изолированными трубопроводами определяют в ккал/ч по формуле

где т|из— коэффициент полезного действия тепловой изоляции тру­

При пользовании этой таблицей потери тепла трубопроводами водяных систем определяются с достаточной для практики точ­ ностью по формуле

где q — потери тепла поверхностью неизолированной трубы длиной 1 м при Дt= 1°.

Как видно, окончательно определить поверхность нагрева при­ боров при учете потерь тепла трубопроводами можно только после проведения гидравлического расчета трубопроводов системы отоп­ ления.

Расчетную теплоотдачу приборами определяют по формуле

Qnp= Q - Q T,

где Qnp— расчетная теплоотдача нагревательных приборов с уче­ том потерь тепла трубами, ккал/ч; Q — потери тепла ограждениями отапливаемого помещения, ккал/ч; Qт —теплоотдача трубами, про­ ложенными в отапливаемом помещении.

Теплотехнические характеристики нагревательных приборов получают экспериментальным путем. Обработка эксперименталь­ ных данных позволила составить формулы по определению коэффи­ циентов теплопередачи и значение величин теплоотдачи, отнесен­ ных к 1экм для'различных видов и типов нагревательных приборов.

Так, коэффициент теплопередачи к секционных и панельных колончатых радиаторов при теплоносителе воде определяют по фор­ муле в общем виде

(III.19)

где т, п, р — экспериментальные численные показатели; Д£ср= = /Ср—tB— разность между средней температурой воды в приборе

и температурой окружающего воздуха /BÎ ^ отн— относительный расход воды в приборе — отношение действительного расхода воды к условно принятому и равного для радиаторов 17,4 кг/(экм-ч);

1 экмшлощади нагревательной поверхности q3 для радиаторов сек­ ционных и панельных колончатых при теплоносителе воде можно

где ф— поправочный коэффициент для учета расхода воды и схемы

В та'бл. III.7 приведены эмпирические формулы, полученные на основе формул (III.19) и (III.20) для определения коэффициентов теплопередачи и плотности теплового потока q3 на 1 экм площади нагревательной поверхности для радиаторов-секционных и панель­ ных колончатых при теплоносителе воде.

Значения идентичных формул для определения к и q3 при рас­ чете других видов нагревательных приборов помещены в справоч­

нике [18].

Формулы вида (III.19) и (III.20) целесообразно применить для расчетов на ЭВМ.