Регулирование теплопередачи отопительных приборов

Теплопотребности помещений, выявленные в расчетных условиях, определяют площадь отопительных приборов. Площадь является постоянной характеристикой каждого установленного прибора. Между тем, известно, что рас­четные условия наблюдаются при отоплении зданий далеко не всегда. В течение отопительного сезона изменяется температура наружного воздуха, на здания эпизодически воздействуют ветер и солнечная радиация, тепловыделения в помещениях неравномерны. Поэтому для поддержания теплового режима помещений на заданном уровне необхо­димо в процессе эксплуатации регулировать теплопередачу отопительных приборов.

Эксплуатационное регулирование теплового потока ото­пительных приборов может быть качественным и количест­венным.

Качественное регулирование достигается изменением температуры теплоносителя, подаваемого в систему отоп­ления. Качественное регулирование по месту осуществле­ния может быть центральным, проводимым на тепловой станции, и местным, выполняемым в тепловом пункте зда­ния. В жилищном строительстве проводят также групповое регулирование в центральных тепловых пунктах (ЦТП).

Местное качественное регулирование должно дополнять центральное регулирование, которое проводится с ориен­тацией на некоторое обезличенное здание в районе дей­ствия станции. Кроме того, оно может нарушаться по раз­личным причинам, в том числе из-за необходимости обес­печивать нагревание воды в системе горячего водоснабже­ния. При местном регулировании учитывают особенности каждого здания, системы отопления и даже ее отдельной части.

В системе парового отопления пределы качественного регулирования ограничены и такое регулирование, как правило, не проводится.

Количественное регулирование теплопередачи приборов осуществляется изменением количества теплоносителя (воды или пара), подаваемого в систему или прибор. По месту проведения оно может быть не только центральным и мест­ным, но и индивидуальным, т. е. выполняемым у каждого отопительного прибора.

Центральное и местное регулирование в системах па­рового отопления — количественное: при изменении тем­пературы наружного воздуха меняется количество пара, поступающего в систему, или пар подается с большим или меньшим перерывом. В первом случае проводится так называемое пропорциональное регулирование, во втором — регулирование «пропусками» (теплоноситель подается пе­риодически). В системах парового отопления применяют также индивидуальное количественное регулирование теп­лопередачи приборов.

В системах водяного отопления центральное и местное качественное регулирование также дополняется местным и индивидуальным количественным регулированием теп­лопередачи приборов. При индивидуальном количествен­ном регулировании теплопередача водяного прибора из­меняется вследствие изменения средней температуры воды в нем, теплопередача парового прибора — из-за отклонения температуры конденсата от температуры пара.

Таким образом, в процессе эксплуатации паровых систем отопления осуществляется только количественное регули­рование, водяных систем отопления — качественно-коли­чественное регулирование теплопередачи приборов.

Эксплуатационное регулирование теплопередачи при­боров может быть автоматизировано. Местное автоматиче­ское регулирование в тепловом пункте здания обычно проводят, ориентируясь на изменение температуры наруж­ного воздуха (этот способ регулирования называют «по возмущению»). Индивидуальное автоматическое регулиро­вание теплопередачи прибора происходит при отклонении температуры воздуха в помещении от заданного уровня (регулирование «по отклонению»).

Для индивидуального автоматического регулирования применяют регуляторы температуры прямого и косвенного действия. Принцип работы регулятора прямого действия основан на изменении объема среды при повышении или понижении ее температуры. Изменение объема среды — термореактивного материала (например, резины) непо­средственно вызывает перемещение клапана регулятора в потоке основного теплоносителя.

В регуляторах косвенного действия обычно используется электрическая энергия для нагревания термобаллона умень­шенного объема, который, в свою очередь, связан со штоком регулирующего клапана. В одной из конструкций регуля­торов термобаллон — сильфон частично наполнен легкоис - паряющейся жидкостью. Если давление паров жидкости в сильфонной камере изменяется, то возникающее растя­жение или сжатие сильфона вызывает перемещение клапана регулятора. В других конструкциях электрическая энергия используется для управления соленоидным вентилем двух - позиционного действия. Конструкции регуляторов рас­сматриваются в курсе «Автоматизация систем теплогазо - снабжения и вентиляции».

Для индивидуального ручного регулирования теплопе­редачи приборов служат краны и вентили. Ручное регули­рование теплопередачи радиаторов и конвекторов эффек­тивно в том случае, когда доля отключаемой нагревательной поверхности составляет не менее 0,5 (для бетонных панелей 0,7).

При паровом отоплении для ручного регулирования применяют вентили g золотником, пришлифованным к поверхности седла (без прокладки). В системах отопления с высокотемпературной водой используют краны вентиль­ного типа с золотником также без прокладки.

Конструкцию регулирующего крана выбирают в зави­симости от вида системы водяного отопления. В двухтруб­ных системах применяют краны индивидуального регули­рования, отвечающие двум требованиям: они имеют повы­шенное гидравлическое сопротивление и допускают прове­дение монтажно-наладочного (первичного) и эксплуатаци­онного (вторичного) количественного регулирования. Эти краны называют кранами «двойной регулировки».

В однотрубных системах водяного отопления исполь­зуют краны индивидуального регулирования, обладающие незначительным гидравлическим сопротивлением. Эти краны не имеют приспособлений для осуществления первичного регулирования и являются кранами только эксплуатацион­ного (вторичного) регулирования.

Для индивидуального ручного регулирования тепло­передачи приборов применяют также воздушные клапаны в кожухе конвекторов (см. рис. 4.6, а). Воздушным клапа­ном в конвекторе регулируется количество воздуха, цир­кулирующего через нагреватель конвектора. Достоинством

Регулирование теплопередачи отопительных приборов

А___ при нагревании различных по массе приборов; б — при нагревании и охлаж­дении чугунного радиатора в системе водяного отопления; 1 — для стального конвектора (zCT — период времени изменения температуры от tn до <пр); 2 — для чугунного радиатора (гЧуГ); 3 — для бетонного радиатора (zgeT)

Этого способа регулирования, так называемого регулиро­вания «по воздуху», является сохранение постоянного расхода теплоносителя в отопительных приборах.

При индивидуальном количественном регулировании теплопередача прибора изменяется постепенно — прибор обладает тепловой инерцией (рис. 4.18), причем охлаж­дается прибор медленнее, чем нагревается (гохп>2:иагр на рис. 4.18, б). Наибольшей тепловой инерцией характери­зуются, как известно, бетонные панели. Так как тепловая инерция стальных радиаторов и конвекторов меньше инер­ции чугунных радиаторов и тем более бетонных панелей, то и процесс регулирования их теплопередачи будет уско­рен. Например, для стальных радиаторов типа РСВ оста­точная теплопередача через 1 ч после их выключения со­ставляет примерно 15% начальной — вдвое меньше, чем для чугунных радиаторов (30%), а полный тепловой поток в течение первого часа после выключения — соответственно 45 и 60%. Следовательно, регулирование теплопередачи отопительных приборов тем эффективнее и быстрее отра­жается на температуре помещений, чем меньше масса теп­лоносителя в приборах и самих приборов.

Комментарии закрыты.