Расчет необходимой поверхности нагрева отопительных приборов

 

Расчетную тепловую мощность, Вт, отопительного прибора определяют по формуле

где Q_общ общие теплопотери помещения, Вт; 0,95 — коэффициент, учитывающий теплоту, отдаваемую отопительными стояками и подводящими трубами.

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

В паспорте каждого отопительного прибора заводского изготовления указывается номинальная плотность теплового потока Вт/м т. е. количество теплоты, отдаваемое в единицу времени одним квадратным метром поверхности прибора.

Этот показатель 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.

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

где D t_ср — температурный напор, °С, при реальных условиях, отличных от стандартных; 70 — температурный напор, °С, при стандартных условиях, указанных выше [(t_вх+t_вых)/2 - t_вн = (105 + 70)/2 - 18 = 70°С]; G_пр — фактический расход воды в приборе, кг/ч; 360 — стандартный расход воды в приборе, кг/ч; n и р — экспериментальные показатели.

Расчетную площадь поверхности нагрева отопительного прибора, м независимо от вида теплоносителя можно определить по формуле

где b₁— коэффициент, учитывающий понижение температуры воды в трубопроводах; b₂— коэффициент, учитывающий дополнительные потери теплоты участком стены, на котором размещен отопительный прибор.

По каталогу типовых отопительных приборов принимают площадь поверхности нагрева (типоразмер прибора), равную или ближайшую большую к полученной расчетом.

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

где β₄— коэффициент, учитывающий способ установки радиатора в помещении (рис. 9); f— площадь, м², поверхности нагрева одной секции радиатора, принятого к установке в конкретном помещении; β₃ — коэффициент, учитывающий ухудшающиеся условия передачи радиатором теплоты в зависимости от числа секций в нем.

Значения коэффициента β₃ можно подсчитатъ по формуле

При определении числа секций в отопительном приборе вычисленное по формуле 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 %.

При расчете поверхности нагрева отопительных приборов, присоединенных к однотрубным стоякам с замыкающими участками и кранами двойной регулировки на подводках (т. е. в местах подвода воды к приборам), температуру воды на выходе из прибора следует вычислять по формуле

где t_вх— температура воды на входе в отопительный прибор, °С;Q_пр— расчетная тепловая мощность прибора, Вт; с — удельная массовая теплоемкость воды, кДж/(кг °С); G_ст — количество (расход) воды, проходящей через стояк, кг/ч; a — коэффициент затекания воды, учитывающий долю воды, затекающей в прибор, от всей воды, протекающей по стояку.

Количество проходящей через стояк воды можно определить по формуле

где Q_пр — общая тепловая мощность всех отопительных при боров, присоединенных к стояку, Вт; t_г и t_о — температуры по даваемой (горячей) и обратной воды в системе отопления.

В проточных стояках вся вода попадает в отопительный прибор, поэтому коэффициент затекания a принимают равным 1,0.

Рис. 9. Варианты установки отопительных приборов:

а — открытая (β₄ = 1,0); б— открытая с подоконником (при А = 40 мм β₄ = 1,05; при А = 100 мм β₄ = 1,02); в — с полным укрытием (при А = 260 мм β₄ = 1,12; при А = 150 мм β₄ = 1,25); г — с щитком (β₄ = 0,9); 1 — подоконник; 2 — укрытие; З — решетка; 4 — щит.

Коэффициент a зависит от соотношения диаметров стояка, замыкающего участка, подводок и скорости воды в стояке. Для отопительных приборов, присоединенных к однотрубным стоякам с помощью стандартных радиаторных узлов, a изменяется от 0,37 до 0,6 в зависимости от условных диаметров подводок и скорости, м/с, воды в стояке.

Для каждого отопительного прибора необходимо вычислить температуру воды на выходе из прибора рассчитать температурный перепад , после чего следует определить плотности тепловых потоков всех приборов, присоединенных к отопительному сто яку. дальнейший расчет ведут по приведенным выше формулам.