Требования, предъявляемые к отопительным приборам
Отопительн ые приборы — один из основных элементов систем отопления — предназначены для теплопередачи от теплоносителя в обогреваемые помещения.
В гл. 3 установлено, что расход теплоты на отопление каждого помещения определяется по тепловому балансу для поддержания в нем необходимой температуры при расчетных зимних условиях. В этих условиям х. е. при температуре наружного воздуха, расчетной/Для системы отопления здания, расход теплоты на отопление или, короче, теплопот - ребность помещения Qn должна компенсироваться теплоотдачей отопительного прибора Qnp и нагретых труб (?тр (рис. 4.1):
Qn = Qnp+Qxp. (4 1)
Эта суммарная теплоотдача в помещение, необходимая для поддержания заданной температуры, в системе отопления называется тепловой нагрузкой отопительного прибора.
В тепловую на]рузку Qa не входят дополнительные теплопотери QKon (см. рис. 4.1), обусловленные прогреванием ограждающей конструкции в месге установки отопительного прибора, как заранее неизвестные (они зависят от типоразмера прибора).
Следовательно, от теплоносителя в помещение должен передаваться тепловой поток QT, превышающий расчетную теплопотребность Qn на величину дополнительных теплопотерь Qaon:
QT = Qn + Qaon. (42)
Дополнительные теплопотери Qaon принято выражать в долях основных теплопотерь.
Каждый отопительный прибор должен иметь определенную площадь нагревательной поверхности Лпр, м2, рас-
Рис. 4.1. Схема теплоотдачи отопительного прибора 0пр и труб Q. fp для возмещения теплопотерь помещения Qn и <2Д0П при теплоподаче QT со стороны теплоносителя
Считываемую (см. ниже) в соответствии с требуемой теплоотдачей прибора. Для обеспечения необходимой теплоотдачи в прибор должно поступать также определенное tfiwt количество теплоносителя в единицу времени G, кг/с (кг/ч), называемое расходом теплоносителя.
Расход теплоносителя — воды, при котором теплопередача в помещение сопровождается понижением его температуры, определяют по формуле
(4.4) |
Jnap - |
-Qt/r. |
В формулах (4.3) и (4.4) расход теплоносителя G, кг/с, при практических расчетах обычно приводится к 1 ч времени (кг/ч), и тогда в числитель формул вводится множитель 3600; с — удельная массовая теплоемкость воды, равная 4187 Дж/(кг-°С) или 4,187 кДж/(кг-°С); TBX, /внх — Температура воды при входе в помещение и выходе из него, °С; г — удельная теплота конденсации при определенном давлении пара в приборе, Дж/кг (кДж/кг). К отопительным приборам как к оборудованию, устанавливаемому непосредственно в обогреваемых помещениях, предъявляются требования, дополняющие и уточняющие требования к системе отопления (см. § 1.1): 1 — санитарно-гигиенические — относительно пониженная температура поверхности; ограничение площади |
Qt
(4.3)
С (^вх ^вых)
Расход теплоносителя — насыщенного пара, при котором теплота в отопительном приборе выделяется при фазовом превращении (конденсация пара со свободным отводом конденсата из прибора), определяют по формуле
горизонтальной поверхности приборов для уменьшения отложения пыли; доступность и удобство очистки от пыли поверхности приборов и пространства вокруг них;
2 — экономические — Ьтносительно пониженная стоимость прибора; экономный расход металла на прибор, обеспечивающий повышение теплового напряжения металла. Показатель теплового напряжения металла прибора М, Вт/(кг-°С), определяется по отношению теплового потока Qnp при Д/=1 °С к массе металла прибора GM:
Где Дt — разность температуры теплоносителя и окружающего воздуха.
Очевидно, что чем больше показатель М, тем более экономным будет прибор по расходу металла. Увеличение этого показателя связано с уменьшением мгмхбГметй^ла, израсходованного на изготовление прибора, без уменьшения его теплового потока. При оценке расхода металла на прибор учитывают также сравнительные технико-экономические показатели используемого вида металла (чугуна, стали, алюминия и т. д.). Значения показателя М находятся в настоящее время в пределах от 0,2 для чугунных приборов до 1,6 Вт/(кг-°С) для одиночной обетонированной стальной трубы.
3 — архитектурно-строительные — соответствие внешнего вида приборов интерьеру помещений, сокращение площади помещений, занимаемой приборами. Приборы должны быть достаточно компактными, т. е. их строительные глубина и длина, приходящиеся на единицу теплового потока, должны быть наименьшими;
4 — производственно-монтажные — механизация изготовления и монтажа приборов для повышения производительности труда; достаточная механическая прочность приборов;
5 — эксплуатационные — управляемость теплоотдачи приборов, зависящая от их тепловой инерции; температуро - устойчивость и водонепроницаемость стенок при предельно допустимом в рабочих условиях (рабочем) гидростатическом давлении внутри приборов.
К отопительным приборам предъявляется также в важНое для них теплотехническое требование передачи от Тепло носителя в помещения через единицу площади наибольшего теплового потока при прочих равных условиях (расход и температура теплоносителя, температура воздуха, место установки и т. д.).
Для выполнения этого требования прибор должен обладать повышенным значением коэффициента теплопередачи k Пр (см. § 4.5) по сравнению с каким-то значением /гпр. Значение kap одного из типов секционных радиаторов условились принять за эталон (за эталон принят /гпр ранее выпускавшегося чугунного секционного раиатора типа Н-136).
Всем перечисленным требованиям одновременно удовлетворить невозможно и этим объясняется рыночное разнообразие типов отопительных приборов. При этом каждый их тип в наибольшей степени отвечает какой-либо группе требований, уступая другому в отношении прочих требований. Например, отопительные приборы для лечебных учреждений соответствуют повышенным санитарно-гигиеническим требованиям за счет ухудшения других показателей.