РАСЧЕТ ПОВЕРХНОСТИ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

Поверхностью нагревательных приборов называют всю поверхность, находящуюся в контакте с воздухом помещения.

В нагревательном приборе через его стенки происходит теплообмен между протекающим внутри прибора теплоносителем (на гретая вода, пар) и окружающей средой.

Уравнение теплового баланса нагревательного прибора имеет следующий общий вид:


Коэффициенты внутреннего и внешнего теплообмена можно определить с помощью безразмерных формул.

Для колончатого радиатора теоретически можно определит упомянутые выше коэффициенты теплообмена способом, описанным ниже.

Внутренний теплообмен. Коэффициент теплообмена между тете доносителем и стенкой для вынужденной конвекции определяют и уравнения подобия:





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

Коэффициент теплопередачи нагревательного прибора завися от величины температурного напора, равного разнице температура теплоносителя (поверхности приборе) и температуры воздух 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. Объясняете это тем, что воздух, поднимаясь от труб вверх, нагревается, благодаря чему разность температур поверхности прибора и окружающего воздуха уменьшается, следовательно, снижается и величина коэффициента теплопередачи регистра. Так, при Af = tn—/в = 64,5° коэффициент теплопередачи одной ребристой трубы к = 5, двух труб к—4,5 и трех труб, расположенных друг над другой к = 4 ккал/м2-ч-град.

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

Величина теплопередачи нагревательного прибора зависит о целого ряда факторов, отражаемых поправочными коэффициентам Рь 2, Рз, 4 и Рб, которые учитывают при определении поверхность нагревательных приборов и величин теплоотдачи. Поправочный коэффициент Pi учитывает способ установки нагревательного при, бора. Экспериментально установлено, что коэффициент теплоотдачи прибора зависит от условий его установки; с возрастанием скорости строго направленного потока воздуха около нагревательного прибора коэффициент теплоотдачи увеличивается, что учитываете поправочным коэффициентом Рь


Очевидно, что в системах с верхней разводкой поправочный коэффициент на поверхность прибора будет возрастать сверху вниз (т. е. одновременно с увеличением длины пути движения теплоносителя), а в системе с нижней разводкой— наоборот.

В системах с естественной циркуляцией поправочный коэффициент на охлаждение еоды в трубопроводах соответственно имеет более высокие значения, чем для насосных систем. Последнее объясняется относительно большими диаметрами трубопроводов и меньшими скоростями воды в системах с естественной циркуляцией и, следовательно. большим остыванием воды в трубах.

Поправочный коэффициент на количество секций р3 в радиаторах вводят в основном при расчете нагревательных приборов водяных систем отопления. Введение коэффициента р объясняется тем. чтотеплоотдача секций нагревательного прибора неодинакова. Крайние две секции находятся з лучших условиях для отдачи тепла лучеиспусканием. У средних секций происходит взаимное облучение. Следовательно, величина коэффициента р3 будет зависеть от отношения 2 : п, где 2 — количество крайних секций; п — общее количество секций в приборе. С уменьшением этого отношения (при увеличении количества секции в приборе) коэффициент р3 будет возрастать (при числе секций от 11 до 20 рз—1, 05, при числе секций более 20 р.з =1,1).

Поправочный коэффициент Р4 учитывает способ присоединения радиатора к трубопроводам системы отопления. В настоящее вре- я применяют схемы присоединения приборов к стоякам систем отопления, показанные на рис. III.7.

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

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


При расчете нагревательных приборов паровых систем отопления низкого давления (р<0,7 кг/см2) 1ар принимают равной температуре насыщения пара.

Поверхность нагревательных приборов Госстрой СССР в 1957 г. рекомендовал определять в эквивалентных квадратных метрах (экм).

Одним из критериев технико-экономического анализа при выборе нагревательных приборов для систем отопления данного объекта служит масса 1 экм прибора. Эквивалентным квадратным метром называют условную поверхность нагревательного прибора с теплоотдачей 435 ккал/ч при разности средней температуры теплоносителя и воздуха помещения А/Пр = 64,5°, расходе воды 17,4 кг/ч, стандартной (открытой) установке и подаче теплоносителя по схеме сверху вниз».

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




Поправочный коэффициент на способ присоединения нагревательного прибора р4 принимают равным: при подаче воды сверху вниз (34=1; снизу вверх (34=0,78; снизу вниз р4=0,9.

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


Величины поправочного коэффициента р5, выражающего зависимость теплоотдачи нагревательного прибора от расхода G0TH, приведены в табл. II 1.4.


Учет полезной теплоотдачи трубопроводами. Определяя поверхность нагрева приборов, устанавливаемых в помещении, следуй учитывать тепловыделение в помещении открыто приложенных трубопроводов (магистралей, если они прокладываются в отапливаемом помещении, стояков, подводок к нагревательным приборам)? Для случаев скрытой прокладки трубопроводов их тепловыделение не учитывают.

Тепловыделения от трубопроводов систем отопления следу- учитывать в тех случаях, когда они составляют более 5% от тепло потерь помещения. Для квартирных водяных систем отопления естественной циркуляцией тепловыделения от трубопроводов нужн всегда определять ввиду необходимости тщательного установлена температуры теплоносителя в трубопроводах для выявления располагаемого давления.

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



Соответственно изложенному плотность теплового потока на 1 экм площади нагревательной поверхности q3 для радиаторов секционных и панельных колончатых при теплоносителе воде можно представить в виде


В табл. 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 панельных колончатых при теплоносителе воде.

Таблица Ш.7


Дроздов В. Ф. Отопление и вентиляция. Отопление. Учебник для строит, вузов. М., «Высш. школа», 1976

на главную