Міністерство освіти і науки України
ДВНЗ „Придніпровська державна академія будівництва і архітектури”
Інститут екології і безпеки життєдіяльності в будівництві
Кафедра опалення, вентиляції і якості повітряного середовища
Методичні вказівки
до лабораторної роботи №4
„Визначення коефіцієнта тепловіддачі опалювального
приладу водяного опалення”
з дисципліни „Опалення”
для студентів освітньо-кваліфікаційного рівня „Бакалавр” за напрямом підготовки 6.060101 „Будівництво” спеціального виду діяльності „Теплогазопостачання і вентиляція” усіх форм навчання
Дніпропетровськ – 2010
Методичні вказівки до лабораторної роботи №4 „ Визначення коефіцієнта тепловіддачі опалювального приладу водяного опалення ” з дисципліни „Опалення” для студентів спеціальності освітньо-кваліфікаційного рівня „Бакалавр” за напрямом підготовки 6.060101 „Будівництво” спеціального виду діяльності „Теплогазопостачання і вентиляція” усіх форм навчання /Укладачі: Петренко В.О., Машталір В.М., Житченко І.В., Петровцій О.В. – Дніпропетровськ: ДВНЗ „ПДАБА”, 2010. – 9 с.
Лабораторна робота має ціль познайомити студентів спеціальності освітньо-кваліфікаційного рівня „Бакалавр” за напрямом підготовки 6.060101 „Будівництво” спеціального виду діяльності „Теплогазопостачання і вентиляція”, як дослідним шляхом визначити коефіцієнт тепловіддачі опалювального приладу системи водяного опалення.
Укладачі: В.О. Петренко, кандидат технічних наук, доцент кафедри ОВіЯПС;
В.М. Машталір, асистент кафедри ОВіЯПС;
І.В. Житченко, асистент кафедри ОВіЯПС;
О.В. Петровцій, асистент кафедри ОВіЯПС.
Відповідальний за випуск: І.Л. Ветвицький, кандидат технічних наук, доцент кафедри опалення, вентиляції і якості повітряного середовища ДВНЗ „ПДАБА”.
Рецензент: Л.М. Кухар, кандидат технічних наук, доцент кафедри ОВіЯПС ДВНЗ „ПДАБА”.
Затверджено на засіданні кафедри
опалення, вентиляції і якості
повітряного середовища
Протокол № 2 від 22.09.2010 р.
Зав. кафедрою ОВіЯПС С.З. Поліщук
Затверджено на засіданні
Президії методичної ради
ДВНЗ „ПДАБА”
Протокол № 1(68) від 29.10.2010 р.
Лабораторна робота №4 (2 години)
Тема: "Визначення коефіцієнту тепловіддачі опалювального приладу водяного опалення".
Мета: Ознайомлення з методом визначення коефіцієнта тепловіддачі опалювального приладу системи водяного опалення.
Ціль роботи: Визначити коефіцієнт тепловіддачі опалювального приладу системи водяного опалення.
1. Основні положення.
Коефіцієнтом
теплопередачі прийнято називати
щільність теплового потоку,
,
що проходить через стінку, яка розділяє
два середовища, при різниці температур
середовищ, рівної 1
.
Коефіцієнт
теплопередачі являє собою розмірну
величину, його розмірність
.
В опалювальному приладі системи водяного опалення металева стінка розділяє воду, що перебуває із внутрішньої сторони й повітря - із зовнішньої. Величина коефіцієнта теплопередачі залежить, головним чином, від умов тепловіддачі із внутрішньої й зовнішньої сторони.
Коефіцієнт теплопередачі опалювального приладу, , визначається по формулі:
(1)
де
,
- коефіцієнти тепловіддачі, відповідно
на внутрішній і зовнішній поверхні
стінки,
;
- термічний
опір стінки,
,
що залежить від її товщини й коефіцієнта
теплопровідності матеріалу. В опалювальних
приладах, виконаних з металу, при
невеликій товщині стінки цей елемент
істотного значення не має.
Кількість теплоти, що віддається опалювальним приладом у навколишнє середовище, визначається по формулі
(2)
де
- тепловіддача опалювального приладу,
;
-
коефіцієнт теплопередачі опалювального
приладу,
;
- середня
температура теплоносія в опалювальному
приладі,
,
визначається, як середнє арифметичне
температур теплоносія на вході в прилад
і на виході з нього
(3)
де
- температура теплоносія на вході в
опалювальний прилад,
;
-
температура теплоносія на виході із
опалювального приладу,
;
-
температура внутрішнього повітря,
;
- площа
зовнішньої поверхні опалювального
приладу (див. табл. 1),
.
Таблиця 1
Характеристики опалювальних приладів
Тип опалювального приладу |
Номінальний
тепловий потік,
|
Площа
зовнішньої поверхні нагріву,
|
1 |
2 |
3 |
Korado (тип 11) (поз. 26) |
404 |
1,12 |
Korado (тип 22) (поз. 36) |
730 |
1,85 |
Коефіцієнт теплопередачі радіатора водяного опалення , , може бути визначений за допомогою рівняння (2) з урахуванням залежності (3) по формулі
(4)
Попередньо
необхідно обчислити тепловіддачу
опалювального приладу
,
,
для чого варто експериментально визначити
витрати теплоносія
,
,
через прилад, який досліджується.
Витрати теплоносія визначаються за допомогою ротаметра.
Тепловіддача опалювального приладу обчислюється по формулі
(5)
де - тепловіддача опалювального приладу, ;
- питома
теплоємність води,
.
Рис. 1. Лабораторний стенд PL - 1
2. Схема установки.
Лабораторний стенд PL – 1, складається з слідуючих елементів:
1 – розширювальний бак; 2, 4, 8, 21, 31 – кульовий кран; 3 – фільтр механічний; 5 – циркуляційний насос Wilo-TOP-RL 25/7,5; 6, 7, 12, 13, 24, 34, 43, 44 – ротаметр; 9 – перепускний клапан (AVDO); 10, 20, 30, 40 – ручний балансувальний клапан типу MSV-C для трубопроводів ДУ = 15 - 50 мм; 11, 18 – автоматичний балансувальний клапан ASV-P і запірно-вимірювальний клапан ASV-I; 14, 42 – повітрязбросник; 15, 25, 35 – радіаторні терморегулятори серії RTD-N, що складаються з термостатичного елемента й регулювального клапана; 16, 26, 36 – опалювальний прилад; 17, 27, 37 – ручний балансувальний клапан типу MSV-I; 19, 29, 39 – автоматичний комбінований балансувальний клапан AB-QM; 22, 32 – ручний балансувальний клапан типу USV-I; 23, 28 – автоматичний балансувальний клапан ASV-PV і запірно-вимірювальний клапан ASV-M; 33, 38 – автоматичний балансувальний клапан ASV-PV+ASV-I; 41 – електричний генератор тепла.