Задача 2. Расчет потребной тепловой мощности

отопительных приборов в помещениях.

 

С теплофизической точки зрения отопительные приборы рас­сматриваемой системы водяного отопления представляют собой рекуперативные теплообменные аппараты, в которых теплота от греющего теплоносителя (горячей воды) передается нагреваемому теплоносителю (воздуху внутри помещения) через разделяющую их металлическую стенку, именуемую теплообменной поверхно­стью F, м².

Расчетную тепловую мощность отопительных приборов Q_пр(i), Вт определяют, исходя из полных потерь теплоты Q_i, Вт, для ка­ждого i-го помещения. Из уравнения теплового баланса следует:

,

где - теплоотдача открыто расположенных в пределах поме­щения труб системы отопления, Вт (в курсовом проекте величину можно не учитывать).

Если в помещении устанавливают отопительные приборы одинаковой мощности, то

,

где - число отопительных приборов устанавливаемых в i -м по­мещении.

Выбор типа отопительных приборов (из предлагаемых в табл.4 задания), их размещение в помещениях, способ присоединения их к стоякам студенту следует выполнить самостоятельно в соответствии с имеющимися в литературе рекомендациями.

Расчетную площадь теплообменной поверхности отопитель­ного прибора , м, определяют по уравнению теплопереда­чи

,

где - коэффициент теплопередачи отопительного прибора, Вт/(м² К);

- средняя разность температур греющей воды и нагревае­мого воздуха (средний температурный напор), К.

Расчет ведут в следующей последовательности:

2.1. Расчетный расход воды через отопительный прибор G_пр, кг/с (из уравнения теплового баланса)

,

где 4190 Дж/ (кг К) – средняя теплоемкоесть воды в интервале температур ;

t_г = 95°С и t_о = 70°С - расчетные температуры горячей и обратной воды (на входе в прибор и выходе из него);

2.2. Средний температурный напор

;

2.3. Расчетная плотность теплового потока , Вт/м²

,

где q_ном - номинальная плотность теплового потока, Вт/м² (см табл.4).

Например, для отопительного прибора МС - 140 - 108 со­гласно табл. 4 q_ном = 758 Вт/м².

Для требуемой тепловой мощности, например Q_пр = 1000 Вт: G_пр = Q_пр / с_w (t_г – t_о) = 1000/4190 (95 - 70) = 0,00955 кг/с;

при К. Расчетная плотность теплового потока = 1,04 (64,5/70)^1,3 (0,00955/0,01)^0,02 758 = 681 Вт/м².

Коэффициент теплопередачи

= 681/64,5 = 10,56 Вт/м² К.

Для упрощения расчетов в контрольной работе значение 10,3 Вт/(м²'К) можно принять одинаковым для этого типа ото­пительного прибора независимо от расхода теплоносителя Q_пр.

2.4. Требуемая площадь теплообменной поверхности отопительного прибора, м²

,

где - поправочный коэффициент на число секций в приборе (уточняется в конце расчета, когда известно число секций, по табл. 8);

- коэффициент, учитывающий характер установки отопи­тельного прибора.

 

Для чугунных, секционных радиаторов, устанавливаемых у наружных стен, в том числе под световым проемом, = 1,02.

Таблица 8

Определение коэффициента β₂

Поправочный коэффициент	Число секций в приборе
0,95	До 5
	6 – 10
1,05	11-20
1,1	Более 20

 

2.5. Требуемое число секций в отопительном приборе

,

где - площадь теплообменной поверхности одной секции, м² (табл.. 4).

Для двусветного зала 101 целесообразно установить отопи­тельные приборы в два яруса. При этом принимают:

,

.

В остальном расчет аналогичен вышеизложенному.

Результаты расчетов по определению тепловой мощности отопительных приборов и числу секций в каждом из них для всех помещений здания сводят в таблицу.

Значения Q_пр следует указать на планах этажей здания.